Geo.brief Uitgelicht: KNGMG Kringendag Planetaire Geologie

Op vrijdag 14 december vond de jaarlijkse kringendag plaats met als hoofdthema Planetaire Geologie. Een kort verslag van deze dag is te lezen via deze link. Hieronder volgt een uitgebreid verslag geschreven door Wenche Asyee, zoals ook verschenen in Geo.brief 1 (gratis voor leden van het KNGMG). Wilt u lid worden van het KNGMG, dat kan via deze link.

Afbeelding boven: Kleurenfoto van Mars in 2007 gemaakt door ESA-ruimtesonde Rosetta bij het passeren van Mars. Bron: ESA & Max-Planck Institute for Solar System Research


Mars: Rode planeet onder de loep
De bovenste verdieping van het hoofdgebouw van de VU bood afgelopen december een prima locatie om, met uitzicht over de stad Amsterdam en de wijde omgeving, over planetaire geologie te praten en discussiëren. In de verschillende presentaties tijdens deze editie van de Kringendag vormde de planeet Mars de rode draad. Een groot spectrum aan uiteenlopende aspecten van onze rode buurplaneet kwam aan bod: de aanwezigheid van oppervlaktewater, een ijskap van CO2 en leven op Mars.

De ruim vijftig deelnemers, waarvan maar een handvol met een achtergrond in planetaire geologie, konden over de verschillende onderwerpen uitgebreid filosoferen. Een van de vragen die blijft intrigeren: is, of was, er leven op Mars? Natuurlijk daarna gevolgd door de vraag of er überhaupt leven (mogelijk) is buiten onze planeet aarde?
De succesvolle landing van de InSight-marslander eind november gaf de bijeenkomst een zeer actueel randje. Helaas waren er ten tijde van de Kringendag nog geen resultaten bekend gemaakt van deze nieuwe NASA-missie, bedoeld om met hulp van geofysische instrumenten meer over Mars te weten te komen. Op de website mars.nasa.gov/insight kan het InSight-avontuur worden gevolgd. De afgelopen decennia zijn er al een tiental Mars-missies geweest. Bij deze missies zijn zeer veel opnames gemaakt en is steeds meer duidelijk geworden over de rode planeet.

Tijdlijn van verschillende missies naar Mars. Bron: NASA/Thomas H. Zurbuchen

De dag begon met een welkomstwoord van KNGMG-voorzitter Lucia van Geuns. Zij benadrukte de twee hoofddoelen van deze Kringendag: integratie tussen leden van de verschillende KNGMG-kringen en het krijgen van een goed inzicht in wat er zich afspeelt in het vakgebied van de planetaire geologie. Er is nog heel veel te onderzoeken in de ruimte.

IJskap van CO2
De acht sprekers gaven allemaal vanuit een ander perspectief inzicht in de onderzoeken die worden gedaan naar de ruimte. Vrijwel alle exacte wetenschappen dragen bij aan de kennis van de geschiedenis en ontwikkeling van het heelal en ons zonnestelsel. De dag was daardoor zeer divers en leidde tot interessante discussies in de pauzes en tijdens de afsluitende borrel.

Wim van Westrenen (afdelingshoofd Aardwetenschappen bij de VU en hoogleraar experimentele petrologie) benadrukte dat de planeet Mars nu misschien geen water heeft, maar dat hoogstwaarschijnlijk wel heeft gehad. Ook de tekenen dat Mars vroeger een magnetisch veld had lijkt dit te bevestigen.

CO2 IJskap op Mars. Bron: ESA/DLR/FU Berlin; NASA MGS MOLA Science Team.

De vervolgpresentatie van Dmitriy Titov (fysicus werkzaam bij ESA’s European Space Research and Technology Centre (ESTEC)) sloot mooi op deze introductie aan. Dmitriy bevestigde dat er nu geen oppervlaktewater te vinden is op Mars aangezien de (lucht)druk zo laag is dat water direct verdampt. Echter, met hulp van remote sensing technieken is er in augustus een positieve indicatie voor de aanwezigheid van water geregistreerd, een paar kilometer onder de noordelijke ijskap van Mars. Deze ‘ijskap’ bestaat overigens uit CO2-ijs en is zeer seizoensgebonden, met spectaculaire smeltgeulen tot gevolg. De opnames van ESA-ruimteschepen zijn beschikbaar via een open source database (zie: m.esa.int/ESA). Alle aanwezigen werden opgeroepen om vooral met ideeën te komen en ook zelf de beelden te interpreteren.

Tjalling de Haas (assistent professor aan de universiteit Utrecht, gespecialiseerd in fysische geografie, geo-calculatie en hydrologie) liet zien hoe aardse analogen van troebelingstromen overeenkomsten vertonen met de structuren gefotografeerd op Mars. Een interessant detail is dat een troebelingstroom een beperkte hoeveelheid vloeistof nodig heeft om op gang te komen en toch desastreus kan zijn. Ook benadrukte Tjalling dat door de grote inclinatie van Mars (tussen +35 en – 15 graden) grote klimatologische veranderingen plaatsvinden die effect hebben op erosieve processen.

Leven op Mars

Geologische tijdschaal van Mars. Bron: Geologic history of Mars, Michael H. Carr en James W. Head, 2010

Eloi Camprubi-Casas (PhD in biochemie en research fellow aan de Universiteit Utrecht) sprak na de lunch over de mogelijke ontwikkeling van leven op Mars. Een boeiende uitleg over LUCA (Last Universal Common Ancestor), het ontstaan van de eerste cel die daarmee de voorvader is van alle tegenwoordige organismen. Eloi concludeert dat zeker in de vroege ontstaansgeschiedenis van Mars de zes benodigde kritische parameters om leven te vormen hoogstwaarschijnlijk aanwezig waren. Na het wegvallen van het magnetische veld, vanaf het midden van het tijdvak Hesperian, verdween de relatief jonge atmosfeer en daarmee de gunstige omstandigheden tot het ontwikkelen van leven.

Hierna maakte de volgende spreker Stéphanie Cazaux (assistent professor aan de TU Delft, gespecialiseerd in experimentele fysica en thermodynamica) een uitstapje naar de mogelijkheid van water en leven op andere planeten en manen in ons zonnestelsel. Een manier om te bepalen of een hemellichaam vloeistof bevat is door analyse van de asymmetrie van rotatiepatroon en zwaartekrachtveld. Beide zijn vanaf de aarde te meten. Met deze informatie heeft de ruimtesonde Cassini gericht monsters genomen van een geiserpluim afkomstig van Enceladus, een maan van Saturnus. Er bleek zout water, CO2, H2 en CH4 aanwezig te zijn – de kernwaarden voor mogelijk leven.

 

De Cassini-ruimtesonde maakte een foto van pluimen waterdamp die door het ijs van de Saturnus-maan Enceladus naar buiten sproeien. Bron: NASA JPL-Caltech/Space Science Institute

Mercurius en meteorieten
Gedurende de middag verschoof de aandacht van Mars naar Mercurius. Een interessante presentatie van Jurrien Knibbe (wiskundige en experimenteel petroloog, postdoc aan de KU in Leuven met als specialisatie de interne structuur van Mercurius) toonde aan hoe verschillend Mercurius is ten opzichte van alle andere planeten in ons zonnestelsel. Opvallend is bijvoorbeeld dat in de samenstelling van Mercurius waarschijnlijk tweemaal zoveel van het element ijzer voorkomt als in die van Mars. Ook is bijzonder dat Mercurius maar een halve rotatie maakt per baan om de zon (waardoor één dag net zo lang duurt als twee jaar).

Vervolgens vertelde Leo Kriegsman (Naturalis Biodiversity Center met focus op meteorietonderzoek) over de continue informatie uit de ruimte die op aarde terecht komt in de vorm van meteorieten. De constante flux van NEA’s (near earth astroids) maakt dat zijn onderzoek veel kan bijdragen aan de kennis van de samenstelling van andere planeten en asteroïden in ons zonnestelsel. Hij nodigde iedereen uit om waarnemingen van vallende sterren te melden bij de werkgroep meteoren (website: werkgroepmeteoren.nl) en mee te doen aan de zoektocht naar buitenaardse gesteenten.

De middag werd afgerond met een mooie epiloog door Jan Smit (emeritus hoogleraar Event Stratigrafie, Paleontoloog en voorzitter van de Nederlandsche Geologen Vereniging) over het effect van de meteoriet die in Yucatán insloeg en de Chicxulub krater vormde. De enorme tsunami die deze inslag veroorzaakte heeft effect gehad tot ver in Noord-Amerika (Bug Creek Anthills), zo’n 4000 kilometer van de inslagkrater. Zeer bijzonder veldwerk dat bevestigde dat deze meteoriet inderdaad de oorzaak is geweest van het uitsterven van onder andere de dinosauriërs.

Tijdens de afsluitende borrel werden de presentaties nog een keer doorgenomen en men was het erover eens dat het een leerzame dag was geweest. Een groot leermoment voor velen bleek het inzicht dat de schommeling van planeten en manen met vloeibare materie vergeleken kan worden met het draaien van een ongekookt ei en dat op deze wijze het percentage vloeibare materie kan worden bepaald. Maar of er water en leven is (geweest) op Mars kon nog niet iedereen overtuigen!

 

Geplaatst in Geo.brief, KNGMG.