MIRA Volkssterrenwacht MIRA vzw

Het bombardement van de Aarde

In haar baan om de Zon ploegt de Aarde continu door het interplanetair medium. Hoewel de ruimte naar alledaagse maatstaven leeg is, bevat ze hier en daar toch minuscule stofdeeltjes, en af en toe een groter brokstuk. Het kan dan gebeuren dat deze stofjes of brokstukken het pad van onze planeet kruisen, en ermee in botsing komen.

Wanneer een stofje slechts een geringe snelheid bezit t.o.v. de Aarde, zal het langzaam naar beneden "dwarrelen" zonder spektakel. Zo komen jaarlijks tienduizenden tonnen aan ruimtestof op onze planeet terecht.

De snellere stofjes branden volledig op wanneer ze in de aardatmosfeer terechtkomen. Gezien hun hoge snelheid (gemiddeld 40 km/s) is dit een zeer spectaculaire gebeurtenis, die we vanaf de grond als een helder spoor aan de hemel waarnemen: een meteoor, ook wel vallende ster genoemd.

Zo trekt de Aarde elk jaar door welbepaalde "wolken" van dergelijke stofdeeltjes, die dan een heuse sterrenregen veroorzaken. Het meest bekend zijn ongetwijfeld de Perseïden, een meteorenzwerm die jaarlijks rond 12 augustus zijn hoogtepunt bereikt.

Sommige brokstukken zijn echter te groot om volledig door de atmosfeer vernietigd te worden, en zij slagen erin de Aarde te bereiken. Dit is echter een zeer klein aantal. Een dergelijke steen is dan een meteoriet: een steen van buitenaardse oorsprong die op onze planeet is terechtgekomen. Er zijn momenteel ongeveer 20.000 meteorieten geklasseerd.

Meestal gaat het hier om exemplaren van maximaal enkele (kilo)grammen, echt grote exemplaren vallen slechts zeer zelden. Wanneer dit gebeurt, kan de kracht van hun inslag enorm zijn, en het effect verwoestend.

Wat er zou gebeuren indien elke meteoor effectief het aardoppervlak zou bereiken, zien we bij de Maan: die heeft geen beschermende atmosfeer, en staat dus al sinds haar ontstaan bloot aan de voorturende inslag van kosmisch gruis, met het huidige pokdalige oppervlak als gevolg.

Een enorme inslag

Bij de inslag van een meteoriet op een planeet, wordt alle bewegingsenergie van de meteoriet omgezet in hitte. Voor kleinere exemplaren is dit effect gering, hoewel een exemplaar van enkele honderden gram al grote schade aan huizen of auto's kan aanrichten. De inslag van een grote meteoriet ontwikkelt echter een enorme energie, die groter kan zijn dan deze van het hele nucleaire wapenarsenaal van deze planeet (meer dan 10.000 megaton).

In de prehistorie sloeg in Arizona, USA, een enorme meteoriet in die een 174 m diepe krater achterliet van 1.2 km diameter: de Barringer-krater. Rond de rand van deze krater werden enorme hoeveelheden materiaal van de uiteengespatte meteoriet teruggevonden.

In 1908 explodeerde een enorme meteoriet boven Tunguska in de toenmalige USSR net voor de steen het oppervlak bereikte. De verwoesting was enorm.

Op Antartica: een koud kunstje

Meteorietzoekers hebben reeds geruime tijd ontdekt dat het niet eenvoudig is meteorieten op het zicht te onderscheiden van "gewone" stenen. Het zoeken van ruimtestenen is dan ook geen eenvoudig werkje. De oplossing hiervoor werd al bijna een halve eeuw geleden gevonden: Antarctica. Door de gletsjerwerking worden meer stenen verzameld, en de zuidpool is natuurlijk helemaal bedekt met sneeuw en ijs, en er is dus een grote kans dat de stenen die daar gevonden worden, meteorieten zijn.

De laatste Mars-meteoriet die buiten Antarctica werd gevonden was de Zagami-meteoriet die in 1962 in Nigeria terechtkwam.

Martiaanse afkomst

Natuurlijk staat niet alleen de Aarde bloot aan het eeuwige ruimte-bombardement: ook de andere planeten van ons zonnestelsel krijgen hun deel. Zo ook Mars, de rode planeet. Hoewel Mars, net als de Aarde, een beschermende atmosfeer heeft is deze veel dunner. Met als gevolg dat meer meteoren erin slagen het Mars-oppervlak te bereiken.

Ooit is een dermate grote meteoriet (minstens 175 km diameter) met Mars in botsing gekomen dat de brokstukken van deze botsing weer de ruimte in werden gekatapulteerd. En van deze brokstukken is er dan weer een klein deel dat uiteindelijk weer in botsing komt met... de Aarde. Zo kan het gebeuren dat, ergens op onze planeet, meteorieten gevonden worden die oorspronkelijk deel uitmaakten van Mars.

Deze meteorieten vormen samen de SNC-klasse van meteorieten.

Mars op MIRA

Ook Volkssterrenwacht Mira bezit een stukje van Mars! Het gaat hier om een stukje Nakhliet van 8g.

Het steentje werd inmiddels door Jan Hertogen van het departement fysico-chemische geologie van de KULeuven en door Prof. Hutchinson van het British Museum onderzocht en zo werd de afkomst achterhaald: het gaat hier wel degelijk om een authentiek stukje van de rode planeet!

SNC: Shergotty, Nakhla, Chassigny

SNC is de naam voor een groep van 12 meteorieten. De afkorting verwijst naar drie vindplaatsen van belangrijke exemplaren: Shergotty, Nakhla en Chassigny. Alle meteorieten in deze klasse hebben een aantal gemeenschappelijke kenmerken, die zeer sterk verschillen van andere ("normale") meteorieten.

Onderzoek van de structuur van SNC-meteorieten wees uit dat ze waarschijnlijk van een andere planeet, ongeveer ter grootte van de Aarde, van ons zonnestelsel afkomstig waren. Alle SNC-meteorieten vertonen duidelijke sporen van een lange vloeibare-gesteentefase, die onmogelijk op een asteroide had kunnen plaatsvinden. In de jaren '70 werd gesuggereerd dat de stenen van Mars afkomstig zouden zijn, en verdere wetenschappelijke feiten ondersteunen deze theorie.

Er zijn slechts drie overige "Aardse" planeten in ons zonnestelsel waar de meteorieten vandaan hadden kunnen komen, plus de Maan. Aangezien het quasi onmogelijk is dat stenen bij een inslag op Mercurius of Venus zouden weggeslingerd worden en in een onderscheppingsbaan met de Aarde terecht te komen, bleven enkel de Maan en Mars als mogelijke kandidaten over. Sinds de maanlandingen bezitten we echter een voldoende kennis over de lunaire geologie om te kunnen besluiten dat de stenen enkel nog van Mars afkomstig zouden kunnen zijn.

Ook onderzoek van de chemische samenstelling van de SNC-meteorieten leverde verdere ondersteuning van de Mars-hypothese. Bij de analyse bleek er een zeer grote overeenkomst te bestaan tussen deze meteorieten en de gegevens die door de Viking-ruimtesondes op Mars werden verzameld. Er kleefde slechts één minpuntje aan deze theorie: het exacte mechanisme dat voor de ejectie van de stenen vanaf Mars zorgde, was nog niet gekend. Enig rekenwerk loste echter ook dit probleem op: de inslag werd veroorzaakt door een asteroide van minstens 175 km in diameter. Enkel een inslag van deze omvang zou puin kunnen wegslingeren met een snelheid van minstens 5.4 km/s: de snelheid nodig om aan Mars te ontsnappen.

Na een intensieve zoektocht heeft men nu ook een aantal mogelijk kandidaten voor deze kraters gevonden. Deze bevinden zich in zuidelijke hoogland van Mars. Deze gegevens zullen zeker door NASA gebruikt worden als mogelijke landingsplaatsen voor toekomstige missie's naar Mars.

Leven op Mars?

Het onderzoek naar mogelijk leven op Mars werd voor het eerst aangepakt door de Viking ruimtesondes in 1976. Deze robots waren uitgerust met een massa-spectrometer om grondstalen te onderzoeken op sporen van organisch leven. Hoewel de resultaten van deze proeven negatief waren, kon de mogelijkheid van leven, elders op de planeet, niet worden uitgesloten.

Op 9 augustus 1996 maakten wetenschappers bij NASA een wereldschokkende ontdekking bekend: mogelijk zou de korst van de rode planeet ooit bewoond zijn geweest door micro-organismen, die enige overeenkomst vertonen met bacteriën op Aarde. Voor deze ontdekking hoefden de onderzoekers niet eens zelf naar de rode planeet: de steen kwam naar de Aarde toe.

Het betreft de meteoriet ALH84001, die ongeveer 16 miljoen jaar geleden van Mars werd losgeslagen en 16.000 jaar geleden in Antarctica terechtkwam, waar hij in 1984 door meteorietzoekers werd ontdekt. Door onderzoek van de structuur van de steen kwam men tot de vaststelling dat de steen zelf 4.3 miljard jaar oud moest zijn, en gedurende lange tijd was ondergdeompeld in water.

In de meteoriet werden koolstofgobules aangetroffen, met een wel zeer eigenaardige structuur. De randen van deze oranje-bruin gekleurde gebieden zijn afwisselend donker en licht gekleurd, wat aangeeft dat ze onderhevig zijn geweest aan veranderingen.

Beelden, gemaakt met een scanning electronenmicroscoop tonen groepjes langwerpige structuren, niet groter dan 100 nanometer. Deze zijn omgeven door zeer dunne laagjes magnesium en ijzer. Hoewel het mogelijk is dat deze structuren louter mineralogisch ontstaan zijn, lijken ze heel erg op bacteriën, gevonden op Aarde. Dit op een belangrijk detail na: ze zijn 100 maal kleiner dan hun kleinste aardse tegenhangers.

Het meest overtuigende gegeven was echter de aanwezigheid van koolwaterstoffen (PAH's) in de steen. Hoewel deze ook wel voorkomen in andere meteorieten, zijn deze in ALH84001 veel complexer, zoals men zou verwachten wanneer er organisch leven mee gemoeid is.

Alles is echter nog niet gezegd over deze ontdekking, en Mars heeft ook zeker nog niet al z'n geheimen prijsgegeven. Men moet ook oppassen geen overhaaste conclusies te willen trekken uit sensatiezucht. Eén positief effect heeft deze ontdekking toch al meegebracht: de toekomst van het marsonderzoek ziet er veelbelovend uit!

Dit artikel verscheen in Mira Ceti jaargang 3 (1999) nr 5