En dat is belangrijk aangezien geologische processen op Mars ons ook meer vertellen over diezelfde processen op aarde.

Wie het oppervlak van Mars eens grondig bestudeert, komt al gauw tot een interessante conclusie. Het oppervlak is namelijk verre van glad en bestaat uit enorme pieken, dalen en lange richels. Sommige richels zijn daarnaast abnormaal hoog en lang. Hoe die zijn ontstaan? Daar is de wetenschap al wel over uit. Deze opvallende structuren zijn namelijk het gevolg van enorme aardverschuivingen waarbij vele duizenden tonnen aan grond plotseling in beweging komen en (meestal) langs een helling vallen of naar beneden glijden. Lang werd gedacht dat deze aardverschuivingen in gang worden gezet door een onderliggende laag glad ijs. Maar dat hoeft niet noodzakelijkerwijs zo te zijn, aldus onderzoekers. En die bevinding heeft ook belangrijke implicaties voor onze aarde.

Aardverschuiving
In de studie namen de onderzoekers de enorme kloof Coprates Chasma onder de loep die zich bevindt in het grote klovensysteem Valles Marineris. Het team gebruikte hiervoor afbeeldingen gemaakt met NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter. “In het gebied bevinden zich lange richels die het oppervlak markeren van een Martiaanse aardverschuiving,” legt onderzoeker Giulia Magnarini aan Scientias.nl uit. Waarschijnlijk vond deze aardverschuiving zo’n 400 miljoen jaar geleden plaats waarna de enorme richels gevormd werden. “De richels strekken zich uit over ongeveer veertig kilometer; dat is bijna de hele lengte van de aardverschuiving.” In de studie hebben de onderzoekers gepoogd meer inzicht te krijgen in hoe deze enorme structuren worden gevormd. “Dat zal helpen om de achterliggende mechanismen te begrijpen die de mega-aardverschuivingen veroorzaken,” aldus Magnarini.


Een aardverschuiving op Mars op heterdaad betrapt. Afbeelding: NASA (via Wikimedia Commons)

Allereerst werd de vorm van de aardverschuiving bestudeerd. “De aardverschuiving heeft een mooie waaiervorm,” zegt Magnarini. “Terwijl de richels zich in dezelfde richting als de beweging van de aardverschuiving uitstrekken, bewegen ze vervolgens van elkaar weg. In de ruimte tussen deze richels in, worden er weer nieuwe richels gevormd.” De onderzoekers besloten de pieken van de richels te meten en kwamen tot de ontdekking dat de afstand altijd twee á drie keer de dikte van de aardverschuiving is. “Er is dus een constant verband tussen deze twee parameters,” concludeert Magnarini. “Waar de afzetting van de aardverschuiving het dikste is, zijn de richels zo’n zestig meter hoog en de groeven zo breed als acht Olympische zwembaden. Naarmate de afzetting dunner wordt liggen de richels dichter bij elkaar en zijn bovendien minder hoog, ongeveer tien meter.”

Afzettingen van een aardverschuiving gelegen in de Valles Marineris vergeleken met structuren op aarde. Afbeelding: Giulia Magnarini / NASA

IJs
Zoals gezegd werd lang gedacht dat deze aardverschuivingen werden veroorzaakt door onderliggend glad ijs. “Toen we in de jaren zestig de eerste beelden van het oppervlak van Mars verkregen en de enorme aardverschuivingen zichtbaar werden, constateerden onderzoekers dat er een overeenkomst bestond tussen de bergkammen van deze aardverschuivingen op Mars en die van aardverschuivingen bovenop gletsjers op aarde,” vertelt Magnarini. “Ze hebben namelijk soortgelijke ribbels en groeven. Dit ondersteunde het idee dat er voor het ontstaan van aardverschuivingen blijkbaar ijs nodig is.”

Droge laag
Maar dat blijkt nu toch niet helemaal te kloppen. De gemeten verhoudingen van de richels
blijken namelijk overeen te komen met experimenten die al eerder met zand zijn gedaan. “Tijdens deze experimenten zagen onderzoekers de vorming van lange strepen, zoals richels en groeven,” verduidelijkt Magnarini. “In deze experimenten werd er eveneens een verband gevonden tussen de afstand van de pieken en de dikte van de korrelige stroom (ongeveer twee á drie keer; dat zijn dezelfde verhoudingen die wij op het oppervlak van Mars terugzagen).” Dit suggereert dat een onstabiele en droge ondergrond die bestaat uit gefragmenteerde rotsen net zo goed aardverschuivingen in gang kan zetten. “De gefragmenteerde rotsen botsen met het ruwe oppervlak van de vallei en ook met elkaar,” legt Magnarini uit. Dit leidt ertoe dat enorme hoeveelheden grond met snelheden van wel 360 kilometer per uur op Mars naar beneden kwamen denderen. En op die manier zagen mogelijk de unieke structuren en bijzondere formaties op de rode planeet het levenslicht.


“We weten nu dat ijs niet per definitie nodig is”

Uitdagen
De onderzoekers hebben hiermee aangetoond dat er voor het ontstaan van aardverschuivingen niet per se glad ijs nodig is. Deze kunnen dus net zo goed op ruwe, rotsachtige oppervlakken in beweging worden gezet. Al betekent het niet dat hier helemaal geen ijs bij betrokken is. “We sluiten de aanwezigheid van ijs niet geheel uit,” zegt co-auteur Tom Mitchell. “Maar we weten nu dat ijs niet per definitie nodig is.” En dat is voor zeker twee verschillende redenen belangrijk om aan te tonen. “Als we de richels zouden gebruiken om de aanwezigheid van ijs uit aan te tonen – zoals vroeger dus werd gedacht – dan zouden we de oorsprong van het landschap verkeerd interpreteren,” legt Magnarini desgevraagd uit. “We zouden in dat geval geologische en klimatologische modellen van Mars maken die niet kloppen. De andere reden heeft te maken met de aarde. Om mega-aardverschuivingen beter te begrijpen, gebruiken we vaak Mars als schoolvoorbeeld voor de aarde. Op aarde is het namelijk niet gemakkelijk om vroegere aardverschuivingen te onderzoeken omdat sporen hiervan door middel van erosie, regen etc. verloren gaan. Op Mars blijven deze landvormen vanwege de zeer lage erosiesnelheid beter bewaard. Bovendien is hier geen vegetatie die aardverschuivingen bedekken. Dit alles stelt ons in staat om de mega-aardverschuivingen op de rode planeet te bestuderen op een manier die niet mogelijk is op aarde. Alles wat we vervolgens leren van Mars kunnen we gebruiken om ook de aardse aardverschuivingen beter te begrijpen. Dus als we denken dat deze mega-aardverschuivingen en hun structuren tot stand komen vanwege de aanwezigheid van ijs, dan kan dit leiden tot gevaarlijk verkeerde interpretaties. Hierdoor zouden we de mogelijke risico’s van deze aardverschuivingen voor bepaalde infrastructuren en zelfs mensenlevens in gebieden waar geen ijs is, over het hoofd zien.”

Wat dat betreft is het belangrijk om te weten welke factoren gepaard gaan met aardverschuivingen en waardoor ze precies worden veroorzaakt. “We weten dat er in het verleden op aarde enorme aardverschuivingen hebben plaatsgevonden en we weten zeker dat ze ook in de toekomst weer voor zullen komen,” zegt Magnarini. “Daarom is het belangrijk om risicogebieden aan te kunnen wijzen en bepaalde indicaties niet te negeren. En door andere planeten te bestuderen, kunnen we ook de geologische processen op onze eigen planeet beter begrijpen.”