NASA's Curiosity rover heeft een verborgen chemisch ‘archief’ van de atmosfeer van Mars blootgelegd, dat erop wijst dat er grote hoeveelheden koolstofdioxide (CO₂) zijn opgeslagen in de korst van de planeet. De ontdekking bewijst dat er ooit een koolstofkringloop heeft bestaan op Mars en geeft een nieuwe kijk op het vroegere klimaat van de planeet (Science, 17 april).
Het Marslandschap vertoont duidelijke sporen van vloeibaar water. Dat betekent dat het klimaat op de planeet ooit veel warmer moet zijn geweest dan nu. Daarom bestaat het vermoeden dat de CO₂-atmosfeer van Mars in het verleden veel dikker moet zijn geweest dan nu.
Een klimaat met veel vloeibaar water en atmosferische CO₂ zou naar verwachting moeten hebben gereageerd met het Marsgesteente, waardoor chemische processen in gang werden gezet waarbij carbonaatmineralen ontstonden. Maar hoewel eerdere analyses van Marsgesteenten de aanwezigheid van deze koolstofhoudende mineralen hebben bevestigd, waren de gevonden hoeveelheden kleiner dan verwacht.
Met behulp van gegevens van de Curiosity-rover hebben Benjamin Tutolo en collega’s carbonaatmineralen onderzocht in een deel van de Marskrater Gale, waar ooit een oud meer lag. In 2022 en 2023 boorde Curiosity vier gesteentemonsters uit verschillende bodemlagen, die de overgang van een natte meerbedding naar een aan de wind blootgestelde omgeving representeren. De minerale samenstelling van deze lagen zijn geanalyseerd met de röntgendiffractometer aan boord van de rover.
Bij het onderzoek zijn in sulfaatrijke lagen hoge concentraties sideriet (ijzercarbonaat) ontdekt. Dat is verrassend, omdat bij metingen van om Mars cirkelende orbiters geen carbonaten in deze lagen waren gedetecteerd. Op basis van de herkomst en de chemische eigenschappen van het materiaal komen de onderzoekers tot de conclusie dat het sideriet is ontstaan door de inwerking van water op gesteente en de daaropvolgende verdamping. En dat wijst erop dat de CO₂ langs chemische weg in de gesteenten op Mars is opgeslagen. Als de sulfaatrijke lagen representatief zijn voor de hele planeet, dan vertegenwoordigen ze een groot, tot nu toe onbekend koolstofreservoir.
De carbonaten zijn gedeeltelijk afgebroken door latere processen, wat erop wijst dat een deel van de koolstofdioxide later is teruggevoerd naar de atmosfeer, waardoor een koolstofkringloop is ontstaan. (EE)
Curiosity rover identifies carbonates, providing evidence of a carbon cycle on ancient Mars