Donkere kenmerken op Mars die eerder werden beschouwd als bewijs voor ondergrondse stroming van water, worden door nieuw onderzoek geïnterpreteerd als korrelige stromen, waar zand- en stofkorrels naar beneden glijden om donkere strepen te maken, in plaats van dat de grond verduisterd wordt door sijpelend water.

Voortdurend onderzoek van deze nog steeds verbijsterende seizoensgebonden donkere strepen met een krachtige camera op NASA's Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) laat zien dat ze alleen voorkomen op hellingen die steil genoeg zijn om droge korrels te laten afdalen zoals ze doen op gezichten van actieve duinen.

De bevindingen die vandaag zijn gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen pleiten tegen de aanwezigheid van voldoende vloeibaar water om het microbiële leven op deze locaties te laten gedijen. Echter, hoe deze talrijke stromen precies beginnen en geleidelijk groeien, is nog niet verklaard. De auteurs van het rapport stellen mogelijkheden voor, waaronder het betrekken van kleine hoeveelheden water, aangegeven door detectie van gehydrateerde zouten waargenomen op sommige van de stroomplaatsen.

Deze kenmerken hebben sinds hun ontdekking in 2011 voor fascinatie en controverse gezorgd, als mogelijke markeringen voor onverwacht vloeibaar water of pekel op een verder droge planeet. Het zijn donkere strepen die zich in warme seizoenen geleidelijk bergafwaarts uitstrekken, dan verdwijnen in de winter en verschijnen het volgende jaar weer. Op aarde, het is bekend dat alleen sijpelend water dit gedrag vertoont, maar hoe ze zich vormen in de droge omgeving van Mars blijft onduidelijk.

Vele duizenden van deze kenmerken van Mars, gezamenlijk "recurring slope lineae" of RSL genoemd, zijn geïdentificeerd in meer dan 50 rotsachtige hellingen, van de evenaar tot ongeveer halverwege de polen.

"We hebben RSL gezien als mogelijke vloeibare waterstromen, maar de hellingen lijken meer op wat we verwachten voor droog zand, " zei Colin Dundas van het Astrogeology Science Center van de U.S. Geological Survey in Flagstaff, Arizona. "Dit nieuwe begrip van RSL ondersteunt ander bewijs dat aantoont dat Mars vandaag erg droog is."

Dundas is hoofdauteur van het rapport, die is gebaseerd op waarnemingen met de High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) camera op MRO. De gegevens omvatten 3D-modellen van hellingsteilheid met behulp van paren afbeeldingen voor stereo-informatie. Dundas en co-auteurs onderzochten 151 RSL-kenmerken op 10 sites.

De RSL zijn bijna allemaal beperkt tot hellingen steiler dan 27 graden. Elke stroom eindigt op een helling die overeenkomt met de dynamische "rusthoek" die te zien is in het inzakkende droge duinenzand op Mars en de aarde. Een stroming als gevolg van vloeibaar water dient zich gemakkelijk uit te strekken tot minder steile hellingen.

"De RSL stromen niet op ondiepere hellingen, en de lengtes hiervan zijn zo nauw gecorreleerd met de dynamische rusthoek, het kan geen toeval zijn, " zei HiRISE hoofdonderzoeker Alfred McEwen van de Universiteit van Arizona, Tucson, een co-auteur van het nieuwe rapport.

De seizoensgebonden donkere strepen zijn beschouwd als mogelijk bewijs voor biologisch significant vloeibaar water - voldoende water voor microbieel leven - hoewel het een uitdaging zou zijn om uit te leggen hoe zoveel vloeibaar water op het oppervlak in de moderne omgeving van Mars zou kunnen bestaan. Een granulaire stromingsverklaring voor RSL past bij het eerdere begrip dat het oppervlak van het moderne Mars, blootgesteld aan een verkoudheid, dunne atmosfeer, mist stromend water. Een rapport uit 2016 deed ook twijfels rijzen over mogelijke bronnen van ondergronds water op RSL-locaties. Vloeibaar water op de huidige Mars kan beperkt zijn tot sporen van opgelost vocht uit de atmosfeer en dunne films, die uitdagende omgevingen zijn voor het leven zoals we dat kennen.

Echter, RSL blijft een raadsel. Eigenschappen met onzekere verklaringen zijn onder meer hun geleidelijke groei, hun seizoensgebonden terugkeer, hun snelle vervaging wanneer ze inactief zijn, en de aanwezigheid van gehydrateerde zouten, die watermoleculen in hun kristalstructuur hebben gebonden.

Het nieuwe rapport beschrijft mogelijke verbanden tussen deze eigenschappen en hoe RSL ontstaat. Bijvoorbeeld, zouten kunnen gehydrateerd raken door waterdamp uit de atmosfeer te trekken, en dit proces kan druppels zout water vormen. Seizoensveranderingen in de hydratatie van zoutbevattende granen kunnen leiden tot een triggermechanisme voor RSL-korrelstromen, zoals uitbreiding, samentrekking, of het vrijkomen van wat water. Verdonkering en vervaging kunnen het gevolg zijn van veranderingen in de hydratatie. Als atmosferische waterdamp een trigger is, dan is een vraag waarom de RSL op sommige hellingen wel verschijnt en op andere niet.

"RSL wordt waarschijnlijk gevormd door een mechanisme dat uniek is voor de omgeving van Mars, "McEwen zei, "Dus bieden ze een kans om te leren hoe Mars zich gedraagt, wat belangrijk is voor toekomstige verkenning van het oppervlak."

"Een volledig begrip van RSL is waarschijnlijk afhankelijk van onderzoek ter plaatse van deze functies, " zei MRO-projectwetenschapper Rich Zurek van NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië. "Hoewel het nieuwe rapport suggereert dat RSL niet nat genoeg is om het microbiële leven te bevorderen, het is waarschijnlijk dat voor onderzoek ter plaatse van deze locaties nog steeds speciale procedures nodig zijn om te voorkomen dat microben van de aarde worden geïntroduceerd, tenminste totdat ze definitief zijn gekarakteriseerd. Vooral, een volledige uitleg van hoe deze raadselachtige kenmerken donkerder worden en vervagen, ontgaat ons nog steeds. Remote sensing op verschillende tijdstippen van de dag kan belangrijke aanwijzingen opleveren."