Vreemde pluimen in atmosfeer van Mars zijn een raadsel

Het waren amateurastronomen die in maart en april 2012 meldden dat ze de pluimen gezien hadden op Mars. De pluimen rezen op tot 205 km boven het oppervlak, en dat boven dezelfde regio van Mars bij beide gelegenheden. Eerder waren er al pluimen gezien, maar die rezen maar zo'n 100 km op in de atmosfeer. Het ging dan om gelaagde wolken van water- of koolstofdioxide-ijs. Stofwolken zijn ook al gezien, tijdens felle stofstormen, maar die stijgen maar op tot zo'n 60 km.

"Op zo'n 250 km is de scheidslijn tussen de atmosfeer en de kosmische ruimte erg dun, dus de gemelde pluimen zijn extreem onverwacht", zei onderzoeker Agustin Sanchez-Lavega van de Spaanse Universidad de Pais Vasco, de belangrijkste auteur van de studie over de pluimen in Nature. 

De pluimen ontwikkelden zich in minder dan tien uur, bedekten een gebied van zo'n 1.000 op 500 km, en bleven zichtbaar gedurende tien dagen, waarbij hun structuur van dag tot dag veranderde.

Geen van de ruimtetuigen die Mars omcirkelen, konden de pluimen waarnemen, omdat ze zich op de verkeerde plaats bevonden toen het fenomeen zich voordeed.

Na de melding van de amateurastronomen ging men echter de gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop tussen 1995 en 1999 nakijken, en ook gegevens van amateurs tussen 2001 en 2014, en die toonden af en toe ook dergelijke pluimen op de schijf van Mars, zij het meestal slechts tot 100 kilometer hoogte. 

Maar een aantal beelden van de Hubble van 17 mei 1997 toonden ook een abnormaal hoge pluim, die geleek op die van de amateurastronomen in 2012.

Astronomen trachten nu uit te zoeken wat de oorzaak en de aard van de pluimen is, aan de hand van de gegevens van de Hubble en de beelden van de amateurastronomen.

"Een idee dat we besproken hebben, is dat de pluimen veroorzaakt worden door een reflecterende wolk van waterijs, koolstofdioxide-ijs of stofdeeltjes, maar het zou erg grote afwijkingen van de standaard atmosferische circulatiemodellen vereisen om de vorming van wolken op dergelijke grote hoogten te verklaren", zei Sanchez-Lavega aan de ESA.

"Een ander idee is dat ze te maken hebben met poollichtstraling, en er is inderdaad al poollicht waargenomen op die locaties. Dat heeft te maken met een deel van het oppervlak van Mars waar er een grote afwijking is in het magnetische veld aan de oppervlakte", zei Antonio Gracia Munoz, een onderzoeker bij de ESA en een medeauteur van de studie. Het poollicht zou dan wel 1.000 keer helderder zijn dan het poollicht op aarde. Eerder is er al poollicht waargenomen op Mars, maar dat was dan op een hoogte van 130 km.

Beide verklaringen gaan echter in tegen de huidige modellen over de bovenste lagen van de atmosfeer van Mars.

Gehoopt wordt dat de aankomst van ExoMars Trace Gas Orbiter van de ESA, die gelanceerd zal worden in 2016, meer duidelijkheid zal verschaffen over de mysterieuze pluimen.  

De pluimen deden zich voor boven hetzelfde gebied (foto: W.Jaeschke/D.Parker).

Ook de Hubble-ruimtetelescoop heeft de pluimen al waargenomen (foto:JPL/NASA/STScI).