Mars Express heeft het eerste geologische bewijs onthuld van een systeem van oude onderling verbonden meren die ooit diep onder het oppervlak van de Rode Planeet lagen. waarvan er vijf mineralen kunnen bevatten die cruciaal zijn voor het leven.

Mars lijkt een dorre wereld te zijn, maar het oppervlak vertoont overtuigende tekenen dat er ooit grote hoeveelheden water over de planeet hebben gestaan. We zien kenmerken waarvoor water nodig zou zijn geweest om zich te vormen - vertakte stroomkanalen en valleien, bijvoorbeeld - en vorig jaar ontdekte Mars Express een plas vloeibaar water onder de zuidpool van de planeet.

Een nieuwe studie onthult nu de omvang van ondergronds water op het oude Mars dat voorheen alleen door modellen werd voorspeld.

"Het begin van Mars was een waterige wereld, maar toen het klimaat van de planeet veranderde, trok dit water zich terug onder het oppervlak om poelen en 'grondwater' te vormen, " zegt hoofdauteur Francesco Salese van de Universiteit Utrecht, Nederland.

"We hebben dit water getraceerd in onze studie, aangezien de omvang en rol ervan een kwestie van debat is, en we vonden het eerste geologische bewijs van een planeetbreed grondwatersysteem op Mars."

Salese en collega's verkenden 24 diepe, ingesloten kraters op het noordelijk halfrond van Mars, met vloeren die ongeveer 4000 m onder het 'zeeniveau' van Mars liggen (een niveau dat, gezien het gebrek aan zeeën van de planeet, is willekeurig gedefinieerd op Mars op basis van hoogte en atmosferische druk).

Ze vonden kenmerken op de bodem van deze kraters die alleen in aanwezigheid van water gevormd konden zijn. Veel kraters bevatten meerdere functies, allemaal op een diepte van 4000 tot 4500 m - wat aangeeft dat deze kraters ooit plassen en stromen water bevatten die in de loop van de tijd veranderden en verdwenen.

Kenmerken zijn onder meer kanalen die in kraterwanden zijn geëtst, valleien uitgehouwen door het ondermijnen van grondwater, donker, gekromde delta's waarvan men denkt dat ze zijn ontstaan ​​toen het waterpeil steeg en daalde, geribbelde terrassen binnen kraterwanden gevormd door stilstaand water, en waaiervormige afzettingen van sediment geassocieerd met stromend water.

Het waterpeil komt overeen met de voorgestelde kustlijnen van een vermeende Mars-oceaan die tussen drie en vier miljard jaar geleden op Mars zou hebben bestaan.

"We denken dat deze oceaan verbonden is met een systeem van ondergrondse meren die zich over de hele planeet verspreiden, " voegt co-auteur Gian Gabriele Ori toe, directeur van de Università D'Annunzio's International Research School of Planetary Sciences, Italië.

"Deze meren zouden ongeveer 3,5 miljard jaar geleden hebben bestaan, zo kunnen tijdgenoten van een oceaan op Mars zijn geweest."

De geschiedenis van water op Mars is een complexe, en is nauw verbonden met het begrijpen of er ooit leven is ontstaan ​​- en, als, waar, wanneer, en hoe het dat deed.

Het team zag ook sporen van mineralen in vijf van de kraters die verband houden met het ontstaan ​​van leven op aarde:verschillende kleisoorten, carbonaten, en silicaten. De bevinding voegt gewicht toe aan het idee dat deze bassins op Mars ooit de ingrediënten hebben gehad om leven te huisvesten. Bovendien, zij waren de enige bassins die diep genoeg waren om het met water verzadigde deel van de korst van Mars voor lange tijd te kruisen, met bewijs misschien nog steeds begraven in de sedimenten vandaag.

Het verkennen van sites zoals deze kan dus de omstandigheden onthullen die geschikt zijn voor vorig leven, en zijn daarom zeer relevant voor astrobiologische missies zoals ExoMars - een gezamenlijke inspanning van ESA en Roscosmos. Terwijl de ExoMars Trace Gas Orbiter Mars al van bovenaf bestudeert, de volgende missie wordt volgend jaar gelanceerd. Het bestaat uit een rover – onlangs vernoemd naar Rosalind Franklin – en een wetenschappelijk platform aan de oppervlakte, en zal zich richten op en verkennen van Mars-sites waarvan wordt aangenomen dat ze de sleutel zijn in de jacht op tekenen van leven op Mars.

"Bevindingen als deze zijn enorm belangrijk; ze helpen ons de gebieden van Mars te identificeren die het meest veelbelovend zijn voor het vinden van tekenen van vorig leven, " zegt Dmitri Titov, ESA's Mars Express-projectwetenschapper.

"Het is vooral opwindend dat een missie die zo vruchtbaar is geweest op de Rode Planeet, Mars-Express, is nu behulpzaam bij het helpen van toekomstige missies zoals ExoMars om de planeet op een andere manier te verkennen. Het is een geweldig voorbeeld van missies die met groot succes samenwerken."

Mars Express werd gelanceerd op 2 juni 2003, en bereikte vorig jaar 15 jaar in de ruimte. Deze studie maakte gebruik van waarnemingen van de High Resolution Stereo Camera (HRSC) op ESA's Mars Express, van NASA's High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), en van de Context Camera aan boord van NASA's Mars Reconnaissance Orbiter. Er werd een digitaal terreinmodel gebruikt op basis van gegevens van de HRSC en NASA's Mars Orbiter Laser Altimeter.