Wetenschappers hebben een nieuwe verklaring geformuleerd voor de vraag hoe Mars, die tegenwoordig als een bevroren woestijn wordt beschouwd, in het verleden een klimaat kon ondersteunen met stromend water. De kern van deze theorie ligt niet in een enkel broeikasgas, maar in complexe chemische interacties die plaatsvonden diep in de korst van de planeet.
Volgens onderzoek van Cin-Ty Lee van de Rice University in Texas was de interactie tussen water en ijzer in de ondergrond cruciaal. Wanneer heet water circuleert door de korst, kan er een proces ontstaan waarbij waterstof gedurende miljoenen jaren naar de atmosfeer wordt gestuwd. Hoewel waterstof op zichzelf geen warmte vasthoudt, verandert de situatie wanneer het in contact komt met koolstofdioxide (CO2). Zoals beschreven in newscientist.com, zorgt de botsing tussen H2- en CO2-moleculen voor een vervorming die infrarode straling absorbeert. Dit effect blokkeert golflengten die pure koolstofdioxide normaal gesproken doorlaat, wat resulteert in een aanzienlijk sterker broeikaseffect.
De productie van dit gas was mogelijk dankzij de specifieke geologische structuur van de rode planeet. In de zuidelijke hooglanden is de korst extreem dik, met een diepte die wel tot 80 kilometer kan reiken. Lee trekt hierbij een vergelijking met een ijsberg: hoe prominenter de bergen aan de oppervlakte, hoe dieper de ondergrondse 'wortel' van de korst is. In deze diepe lagen bevinden zich radioactieve elementen zoals kalium, uranium en thorium.
Het natuurlijke verval van deze elementen genereert warmte. Omdat de dikke korst veel van deze elementen bevat maar het koeloppervlak beperkt blijft, stijgt de temperatuur in de diepte. In berekeningen uit 2024 toonde Lee aan dat deze interne hitte voldoende was om ijs in de bovenste kilometers van de korst te doen smelten, wat leidde tot de vorming van waterhoudende lagen of aquifers, meldt .
De impact van deze waterstofstroom op de globale temperatuur zou groot zijn geweest. Afhankelijk van de concentratie CO2 in de lucht, zou zelfs een geringe hoeveelheid waterstof de gemiddelde temperatuur op de planeet boven het vriespunt kunnen tillen. Lee suggereert dat er mogelijk zelfs vandaag de dag nog genoeg koolstofdioxide aanwezig is om dit proces te ondersteunen, mits er een aanvoer van waterstof is.
Deze geochemische benadering biedt een oplossing voor de paradox waarbij Mars weliswaar bewijzen van water vertoont, maar geen atmosferische samenstelling had die volgens traditionele modellen voldoende opwarming kon genereren. De synergie tussen de "roestige" ondergrond en de atmosfeer zou zo de drijvende kracht zijn geweest achter een bewoonbaarder klimaat, zoals verder uitgewerkt in de . Door de focus te verleggen naar de diepe korst, ontstaat er een nieuw inzicht in de thermische geschiedenis van de planeet. De interactie tussen interne hitte en atmosferische gassen vormt volgens de de sleutel tot het begrijpen van het natte verleden van Mars.