Een opvallend beeld vastgelegd door de ExoMars Trace Gas Orbiter van de European Space Agency (ESA) op kerstavond 2023 lijkt op een streepjescode die op de roodachtige hellingen van Mars is geëtst. Dit ongewone patroon, bestaande uit donkere strepen die naar beneden stromen in Apollinaris Mons – een uitgestorven vulkaan nabij de evenaar van Mars – is feitelijk het resultaat van stoflawines veroorzaakt door een meteoroïde-inslag. Elk smal spoor, sommige slechts enkele meters breed en andere honderden meters breed, onthult het pad dat deze fijne deeltjes volgden toen ze na de verstoring naar beneden tuimelde.
Hoewel deze raadselachtige ‘hellingstrepen’ minder dan 0,1% van het oppervlak van Mars bedekken, is hun impact op het klimaat van de planeet veel groter dan hun omvang doet vermoeden. Wetenschappers schatten dat deze lawines samen jaarlijks een hoeveelheid stof verplaatsen die vergelijkbaar is met die van ten minste twee mondiale stofstormen op Mars. Dit maakt hen belangrijke spelers bij het vormgeven van de stoffige atmosfeer en weerpatronen van Mars.
Een recent onderzoek onder leiding van Valentin Bickel van de Universiteit van Bern in Zwitserland onderzoekt de oorsprong van deze strepen. Door nauwgezet meer dan 2 miljoen hellingssporen te analyseren op 90.000 orbitale beelden van Mars, gemaakt tussen 2006 en 2024 (voornamelijk afkomstig van NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter), onthulde Bickel een verrassende waarheid: meteoroïde inslagen zijn niet de voornaamste boosdoener achter de meeste van deze stofcascades.
In plaats daarvan suggereert zijn onderzoek dat seizoensverschuivingen in wind- en stofactiviteit – in plaats van kosmische botsingen – verantwoordelijk zijn voor het ontstaan van de overgrote meerderheid van de hellingsstrepen. ‘Meteoroïde-inslagen en aardbevingen lijken lokaal verschillende gebeurtenissen te zijn, maar op wereldschaal hebben ze een relatief onbeduidende invloed’, legt Bickel uit.
Om tot deze conclusie te komen combineerde Bickel zijn uitgebreide beeldanalyse met gegevens over mondiale temperatuurschommelingen, windsnelheden, oppervlaktevochtigheidsniveaus, aardverschuivingen en stofduivelsactiviteit. Dankzij een geavanceerd deep-learning-algoritme kon hij de precieze tijd en locatie van de vorming van strepen op Mars vaststellen, waardoor duidelijke seizoenstrends in hun uiterlijk zichtbaar werden.
De bevindingen van het onderzoek benadrukken een sterke correlatie tussen de vorming van hellingsstrepen en de stoffste seizoenen van Mars, vooral tijdens de zuidelijke zomer en herfst, wanneer de wind voldoende krachtig is om zanddeeltjes los te maken. De uren van zonsopgang en zonsondergang lijken bijzonder gunstig voor deze gebeurtenissen, hoewel het vastleggen van beelden op deze donkere tijden een uitdaging blijft voor ruimtevaartuigen in een baan om de aarde.
Het onderzoek wijst ook op vijf prominente ‘hotspots’ voor hellingen op Mars – Amazonis Planitia, de regio rond Olympus Mons, Tharsis, Arabia Terra en Elysium Planitia – gebieden die worden gekenmerkt door steile hellingen, losse stofafzettingen en windomstandigheden die deze opeenvolgende gebeurtenissen in gang zetten.
Het begrijpen van de mechanismen achter deze kleinschalige stoflawines draagt aanzienlijk bij aan ons begrip van het huidige klimaatsysteem van Mars. Zoals Colin Wilson, projectwetenschapper voor de ExoMars Trace Gas Orbiter, opmerkt: “Deze waarnemingen zouden kunnen leiden tot een beter begrip van wat er vandaag de dag op Mars gebeurt.”
