Warmt Mars ook op door de CO2?

Mars, de rode planeet, is in werkelijkheid okerkleurig. Maar als het donker wordt op Mars, blijkt de planeet ineens groen te zijn. Onderzoekers hebben dit nu ontdekt met behulp van de ESA’s Trace Gas Orbiter (TGO) sonde. Wetenschappers vermoeden al langer dat er na het donker worden andere kleuren te zien zijn. Het komt door ‘airglow’. De Zon is betrokken bij het creëren van dit fenomeen aan de nachthemel. De laatste zonnestralen splitsen kooldioxidemoleculen (CO2) in de atmosfeer aan de dagkant van Mars, waardoor zuurstofatomen ontstaan. Deze trekken vervolgens naar de nachtkant van de rode planeet, waar ze zich groeperen tot O2-moleculen en de groene gloed uitzenden.

Eigenschappen en bijzonderheden van Mars

De gemiddelde afstand tot de Zon is 230 miljoen km. De afstand Aarde-Zon is 150 miljoen km. De rotatietijd (een volledige ronde) is 24 uur, 39 minuten, 35 seconden (Aarde 23 uur, 56 minuten, 4,1 seconden). De baan rondom de Zon duurt 687 dagen (Aarde 365 dagen). Een Marsiaans jaar komt dus overeen met ongeveer twee aardse jaren. Op Mars ben je dus een factor twee jonger. De diameter van Mars is: 6.790 km. De diameter van de Aarde is daarentegen: 12.756 km.

De gemiddelde temperatuur op Mars (ongeveer -63°C) is aanzienlijk kouder dan op Aarde (+15°C). Het temperatuurverschil tussen dag- en nachtzijde is ook groot. Temperaturen kunnen variëren van:+27°C overdag (Aarde: +51° C) en -133°C (Aarde: -58° C) tijdens de nacht. Temperatuurvariaties tussen de seizoenen zijn ook zeer groot.
De bodem is bedekt met ijzeroxide of wel roest en is bezaaid met rotsblokken. Het stof dat het oppervlak van Mars bedekt is net zo fijn als talkpoeder. Onder de laag stof bevindt zich een korst die voornamelijk uit vulkanisch basaltgesteente bestaat. De korst is ongeveer 50 kilometer dik. Men vermoedt dat de korst uit een geheel bestaat. De bodem van Mars bevat ook voedingsstoffen zoals natrium, kalium, chloride en magnesium.

De kern van Mars bestaat uit vast ijzer en nikkel en heeft een diameter van 2800 km. Door het ontbreken van vloeibaar ijzer is er op Mars geen magnetisme aanwezig.

In de samenstelling van de Mars atmosfeer bevindt zich veel meer CO2 dan in de atmosfeer van de aarde:  95,32% CO2 – 2,7% N2 – 0,13% O2 en 0,03% H2O. Dat is voor de aarde: 0,04% CO2 – 78% N2 – 21% O2. De aardatmosfeer bevat wisselende hoeveelheden waterdamp:0,1 tot 4%.

Mars kent geen opwarming door CO2

Op Mars is er, ondanks een enorme overmaat aan CO2, behoudens kleine afwijkingen, nauwelijks opwarming geconstateerd. De ijle atmosfeer speelt hierin een belangrijke rol. De atmosfeer van Mars is ongeveer honderd keer ijler dan die van de Aarde. Dat betekent dat de atmosfeer net boven het Marsoppervlak ongeveer even ijl is als de aardse atmosfeer op een hoogte van 30 km. De atmosfeer van Mars bevat een verwaarloosbare hoeveelheid waterdamp en dus vindt hiermee geen warmte opwekking plaats.

Heel veel waterijs

Wel is er waterijs in grote hoeveelheden aanwezig, vooral aan de twee poolkappen. De hoeveelheid water die ligt opgeslagen in de ijskap op de zuidpool van Mars is voldoende om in gesmolten toestand het hele Marsoppervlak te bedekken met een 11 m dikke laag water. Naast het in de poolkappen opgeslagen water, bevindt er zich een grote hoeveelheid water in de Marsbodem in de vorm van permafrost.

Het lijkt erop, maar dat wordt door sommige wetenschappers weer ontkend, dat stromend water in het verleden de oorzaak is geweest voor het ontstaan van de enorme mars geulen. De randen van de geulen zijn minder stijl dan we op Aarde zijn gewend doordat de zwaartekracht op Mars veel lager is dan op Aarde.

Klimaatsverandering op Mars

Astronomen zijn erg geïnteresseerd in het klimaat dat in vervlogen tijden op Mars heerste. Want hoewel de rode planeet nu een droge en ijskoude woestijn is, weten we dat Mars ooit water herbergde en over een dikkere atmosfeer beschikte. Warme en vochtige omstandigheden hebben vervolgens plaatsgemaakt voor een koud en droog Mars. Het zijn natuurlijke oorzaken, zoals veranderingen in Mars’ schuine stand en de hoeveelheid vulkanische activiteit die mogelijk verantwoordelijk zijn geweest dat het klimaat op Mars in de loop van de tijd veranderde van warm naar koud. Duidelijk is wel, dat CO2 nauwelijks of geen rol heeft gespeeld bij deze klimaatverandering.

Dit is een van de redenen waarom klimaatsceptici zich afvragen of CO2 wel een belangrijke rol speelt bij de aardse klimaatverandering. Er is geen aantoonbaar bewijs dat CO2 in de atmosfeer verantwoordelijk is voor de opwarming van de Aarde.

Over de afgelopen miljoenen jaren is er geen verband tussen het atmosferisch CO2 gehalte (zwarte lijn) en de aardse atmosferische temperatuur (paarse lijn). Opvallend is dat bij zeer hoge CO2 gehaltes (10.000 ppm) zelfs sprake kan zijn van zeer lage temperaturen, terwijl er ook hoge temperaturen voorkomen bij lage CO2 gehaltes. Er is dan ook geen enkele reden om aan te nemen, dat dit verband er nu wel zal zijn. Opmerkelijk is, dat vanaf 35 miljoen jaar geleden de temperatuur van de aardse atmosfeer dalende is.

Ap Cloosterman