Aftellen is begonnen voor Marslander InSight: op zoek naar "diepe binnenste" van Mars

Maandag gaat het onderzoek op Mars een nieuwe fase in, wanneer InSight - na een duizelingwekkende reis van 485 miljoen kilometer - zal landen op de rode planeet. Wat mogen we verwachten? Wij vroegen het aan Bart Van Hove en Tim Van Hoolst van de Koninklijke Sterrenwacht (KSB) in Ukkel. 

Vandaag deel 1: de missie zelf. De precieze opdrachten die InSight voor zijn rekening neemt en het bredere verhaal van Mars, de gelijkenissen met de aarde (en wat kunnen we daaruit leren voor de toekomst van de aarde?) Morgen brengen we in deel 2 het Belgische deel van de missie, en maandag blikken we in deel 3 specifiek vooruit op de landing zelf, een bijzonder spannend en delicaat proces. We kijken ook naar de plek waar InSight precies zal terechtkomen. 

Is er nu leven op Mars of niet?

Er is in vorige missies al gezocht naar water, en vooral naar een antwoord op dé hamvraag: is er ooit leven geweest op Mars, zoals op aarde hier? Nog altijd is het antwoord daarop onduidelijk. "Er was een goeie, dikke atmosfeer die leven mogelijke maakte op Mars, in principe. We hebben het nooit gevonden, maar er niets dat zegt dat er geen leven kon zijn", zegt Bart Van Hove, onderzoeker aan de KSB. "Als er leven was, kan dat nu niet meer op het oppervlak leven, maar eventueel wel onder de grond." 

Voor alle duidelijkheid: deze marslander, InSight, gaat niet specifiek op zoek naar leven op Mars. Deze missie concentreert zich op "het diepste binnenste van de planeet", zoals de Koninklijke Sterrenwacht van België het verwoordt: hoe zou de kern van Mars eruitzien? Daarvoor zal onder meer geboord worden, en zal een seismologisch toestel trillingen meten.  

Leven op Mars? We hebben het nooit gevonden, maar niets zegt dat het er niet was

Maar door het binnenste te bestuderen, zullen we misschien kunnen leren over hoe de samenstelling van Mars al dan niet een goede basis is (was) voor leven. Wetenschappers willen de structuur en samenstelling achterhalen, en hoe Mars gevormd en geëvolueerd is. "Dit is de eerste missie die het binnenste van Mars zal verkennen, en ook de eerste keer dat we seismologisch onderzoek gaan doen op een andere planeet dan de aarde", zegt Tim Van Hoolst. "Dit is een echt unicum." 

Boren, trillingen meten, het weer bepalen en radiogolven sturen

InSight  (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) zal een boring uitvoeren in het oppervlak, de zogenoemde heat flow probe. In principe wordt er 5 meter diep geboord. Aan de hand van de warmte in de bodem, hopen wetenschappers meer te weten te komen over de diepe kern. Heeft Mars een vloeibare kern zoals de aarde? En wat gebeurt er met de warmte die in de kern van Mars gevangen zit? 

Er is ook een seismometer om trillingen te meten. Ook dat kan wetenschappers iets leren over de samenstelling van de planeet. Als er een object inslaat op Mars, stuurt dat trillingen door de hele planeet. Die kan InSight nauwkeurig meten. Mogelijk zijn er ook marsbevingen, ook die kan het toestel nauwkeurig registreren. De NASA vat het als volgt samen: we nemen de polsslag (door de vibraties te meten iets leren over de kern) en de temperatuur (de warmte door de boring). 

We nemen de polsslag en de temperatuur van de planeet

Er worden radiogolven uitgewisseld met de aarde, om aan de hand daarvan de exacte positie van InSight te bepalen, en zo te bepalen hoe de rode planeet precies om zijn as draait. En dat is dan weer goed om te weten te komen hoe de kern van Mars eruitziet. "Het is een beetje het verhaal van het rauwe ei en het hardgekookte ei: als Mars een vaste kern heeft, zal hij anders om zijn as draaien dan met een vloeibare kern", zegt Tim Van Hoolst van de KSB hierover.

Tot slot heeft InSight uiteraard ook een zeer goed weerstation mee dat ons het weerbericht voor Mars kan vertellen: is er een stofstorm op komst, hoe warm is het er enz. De landing zal ons ook opnieuw iets leren over de precieze samenstelling van de atmosfeer daar.

De tweelingbroers die uiteen zijn gegroeid: wat kunnen we van Mars leren over onze aarde?

Mars en de aarde hebben veel gemeen. Je zou ze eigenlijk tweelingbroers kunnen noemen, die lang geleden uit elkaar zijn gegroeid. De rode planeet is ongeveer 4,5 miljard jaar oud, zoals de aarde, al zou de landkorst op Mars 100 miljoen jaar vroeger gestold zijn. Volgens sommigen was Mars daardoor onze aarde voor, en had hij eerder oceanen en mogelijk ook leven. "Beide zijn ze uit hetzelfde materiaal gemaakt", zegt Bruce Banerdt, hoofdonderzoeker van InSight bij de NASA. "Maar waarom zijn de uiteindelijke planeten nu zo anders? Ons onderzoek moet toelaten de klok terug te draaien, en te begrijpen waarom Mars nu verlaten is, terwijl de aarde zo groen is." 

Beide zijn ze uit hetzelfde materiaal, maar waarom zijn de aarde en Mars zo anders geëvolueerd?

Meer weten over Mars, kan ons veel leren over ons klimaat

Eén van de theorieën die circuleren, is dat de aarde op termijn dezelfde weg zal opgaan als Mars, maar net dat hopen wetenschappers dus beter te begrijpen.

Bart Van Hove: "We kijken naar het klimaat op Mars: waarom is de atmosfeer daar bijna weg, terwijl de aarde en Mars zo op elkaar leken? Ze hadden allebei vloeibaar water en een goede dikke atmosfeer die de planeet beschermde en leven mogelijk maakte op Mars. Wat is daar gebeurd? En kan dat ook op aarde gebeuren?"

Wat is er op Mars gebeurd? En kan dat ook hier op aarde gebeuren?

"Op korte termijn is er ook onze invloed op het klimaat, en hoe een weersysteem reageert op allerlei factoren zoals de watercyclus, de zonnecyclus, het magnetische veld, hoe warm de kern van een planeet is enz. Al deze fysica samen, dat is heel ingewikkeld, maar door te kijken naar andere planeten dan de aarde, kunnen we beter begrijpen wat de gevolgen zijn van een input in ons eigen klimaat." 

Video player inladen ...

Wat weten we al over Mars? Hoogste berg in zonnestelsel en veel kraters

In tegenstelling tot gasreuzen zoals Jupiter en Saturnus, is Mars net als de aarde - en zoals Mercurius en Venus - steenachtig van aard.  Mars ligt iets verder van de zon, vergeleken met de aarde. Het is er dus een pak kouder. De planeet is ook kleiner, met een diameter die maar goed de helft van die van de aarde bedraagt, en de massa van de planeet is maar een negende van die van de aarde.

Mars heeft veel gemeen met de aarde. Zo vertoont de planeet heel wat reliëf, met diepe, grote kraters (tot honderden kilometers breed) en hoge bergen. Olympus Mons, een uitgedoofde vulkaan, piekt tot ongeveer 27 kilometer hoog, en degradeert onze Mount Everest daarmee tot een meeloper. 

De Mons Olympus is drie keer zo hoog als de Mount Everest

Het Marsoppervlak is heel rotsachtig. Mars kent net zoals de aarde seizoenen, met warmere en koudere periodes van de evenaar weg; een heel jaar op Mars duurt wel 687 dagen, ongeveer 22 maanden. 

Mars heeft nu een vrij dode dode atmosfeer, die ooit dus wel op de onze leek. Maar nu is de atmosfeer er heel ijl, en het is er heel koud. 

Er is al veel te doen geweest over dé hamvraag: is er leven geweest op Mars? Maar een sluitend antwoord hebben wetenschappers dus nog altijd niet. Zo is methaan gevonden, een gas dat wordt uitgestoten door verschillende levensvormen. Maar het methaan op Mars kan ook van andere oorsprong zijn. We weten ook dat er rivieren waren: de marsjeep Curiosity heeft sporen gevonden van een oude rivierbedding.