Wat maakt Mars magnetisch?

Door John den Haan op 15 augustus 2007 | Gearchiveerd in | Ekudos Nujij

Het Aardoppervlak is maar een rumoerige plaats: Continenten botsen, oceanen schuiven onder continenten en vulkanen zijn actief. Onder de noemer 'plaattektoniek' is het wereldbeeld gedurende de geschiedenis van de Aarde drastisch veranderd. Zover wij weten, is de Aarde de enige planeet waar het oppervlak zo rumoerig is. Maar wat zorgt er eigenlijk voor dat 'onze' platen zo geolied zijn?

Volgens wetenschappers ligt het antwoord op deze vraag onder de Aardkorst, in een laag die de 'asthenosfeer' genoemd wordt. Om de platen in beweging te houden, is een soort smeerolie nodig. Waar deze smeerolie op Aarde nog volop aanwezig is, is deze op Mars hoogstwaarschijnlijk al lang opgedroogd.

Als je op Mars (en dan met name het zuidelijk halfrond) een steen oppakt, is de kans aanwezig dat deze zeer licht magnetisch is. Het opvallende is echter, dat Mars geen magnetisch veld heeft waarlangs de mineraalkorrels zich kunnen oriënteren. In plaats daarvan zijn deze stenen de getuigen van een miljarden jaren oud magnetisch veld. Mars heeft ooit een Aard-achtig magnetisch veld gekend, maar dit is lang geleden verdwenen. Hoe kan het dat deze stenen zich zo angstvallig aan dit oude magnetische veld vastklampen? Het antwoord op deze vraag ligt waarschijnlijk op onze eigen Aarde.

De meeste continentale gesteentes op Aarde richten hun magnetische mineralen langs het huidige magneetveld: ze bezitten een zogenaamd "geïnduceerd magnetisme". Suzanne McEnroe van de Noorse Geologische dienst noemt deze stenen ook wel 'Alzheimers', omdat ze vergeten zijn waar ze vandaan komen en niet meer naar huis 'wijzen'. Niet alle Aardse stenen zijn echter zo vergeetachtig: sommige weigeren hun oude signaal los te laten en wijzen nog steeds naar de magnetische pool zoals deze was toen ze (her)kristalliseerden. McEnroe en haar collega's hebben een aantal zeer oude en relatief sterke magnetische stenen onderzocht, om er achter te komen waarom deze stenen zo'n goed 'geheugen' hebben.

Magnetische kaart Mars
Op de magnetische kaart van Mars zijn de afwisselend postieve
en negatieve signalen goed zichtbaar. Let met name op het
Zuidelijk halfrond.

Eén van de projecten richt zich op de zogenaamde 'Peculiar Knob Formation' in Zuid-Australië. Deze stenen zijn ongeveer een miljard jaar oud en hebben een zeer sterk magnetisch signaal, meer dan 30 keer sterker dan 'gemiddelde' basalten. "Dit onderzoek kwam eigenlijk voort uit het onderzoek naar een economisch interessante afzetting", zegt McEnroe. Vanwege het sterke magnetisme vermoedde het mijnbouwbedrijf dat het mineraal magnetiet (een sterk magnetisch ijzererts) aanwezig zou zijn. Het bleek echter hematiet (een ander ijzererts, echter minder magnetisch) te zijn, dat een 1 miljard jaar oud magnetisme vasthoudt. Aan de hand van een microscopische studie en diverse computermodellen, kon McEnroe aantonen dat de microstructuur van de steen de sleutel is tot het al dan niet kunnen opslaan van oud magnetisme.

In Noorwegen bevindt zich een miljard-jaar-oud gesteente dat dezelfde magnetische sterkte heeft als Marsgesteente. Deze magnetische anomalie is zo sterk, dat het de helft van het Aardmagnetisch veld opheft. Het is bijna onmogelijk een kompas te gebruiken in dit gebied, omdat de stenen de kompasnaald verstrooien. Een studie van dit gesteente heeft aangetoond dat de aanwezigheid van zeer fijne ilmeniet-kristallen (een ijzer-titanium mineraal) het oorspronkelijke magnetische signaal van de steen enorm versterkt en stabiliseert.

Wat vertelt dit over Mars? "Deze stenen zijn, vanwege het sterke magnetisme en de ouderdom, een goede analoog voor de magnetische stenen op Mars", aldus McEnroe. Een dergelijke fijnkristallijne structuur is mogelijk de oorzaak van het verschijnsel op Mars. Het is echter wel zo dat onze Aardse stenen niet alle antwoorden kunnen geven: "Er zullen heus wel meerdere mineralen en geologische settings zijn op Mars. Er zullen ongetwijfeld verschillende verklaringen zijn voor hetzelfde verschijnsel op verchillende plaatsen." De enige manier om het zeker te weten, is naar Mars gaan om stenen te rapen. Wie biedt zich aan?

Zin om te winnen? Ontdek de grootste lijst prijsvragen (met antwoorden!) van Nederland!

Er kan niet gereageerd worden op dit artikel