Een ongewone stofstorm op Mars onthult hoe de Rode Planeet

Brussel, 2 februari 2026. Het huidige beeld van Mars als een dorre en onherbergzame planeet staat in schril contrast met de geschiedenis die het oppervlak onthult. Uitgedroogde rivierbeddingen, door water veranderde mineralen en andere geologische sporen wijzen erop dat de Rode Planeet in haar beginjaren een veel nattere en dynamischere wereld was. Het reconstrueren van hoe deze waterrijke omgeving verdween, blijft een van de grootste uitdagingen voor de planetaire wetenschap. Hoewel er verschillende processen bekend zijn die een deel van dit verlies kunnen verklaren, blijft het lot van een groot deel van het Marswater een mysterie.

Een studie, gezamenlijk geleid door het Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) in Spanje, de Universiteit van Tokio in Japan en het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-aeronomie (BIRA), voegt nu een belangrijk stukje toe aan deze puzzel. Voor het eerst toont het onderzoek, gepubliceerd in Communications: Earth & Environment, aan dat een uitzonderlijke, intense regionale stofstorm het transport van water naar de bovenste lagen van de Marsatmosfeer tijdens de zomer op het noordelijk halfrond heeft kunnen bewerkstelligen. Dit is een periode waarin dit proces voorheen niet relevant werd geacht.

"De bevinding onthult de impact van dit type storm op de klimaatontwikkeling van de planeet en opent een nieuwe weg om te begrijpen hoe Mars in de loop der tijd zoveel water heeft verloren", zegt Adrián Brines, onderzoeker bij het Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), die de studie leidde samen met Shohei Aoki van de Universiteit van Tokio – tevens bezoekend wetenschapper aan het BIRA, en Frank Daerden van het BIRA.

WATERSTOFONTSNAPPING OP DE RODE PLANEET

Een van de belangrijkste manieren om te begrijpen hoeveel water Mars heeft verloren, is door te meten hoeveel waterstof er de ruimte in is ontsnapt. Dit element komt namelijk gemakkelijk vrij wanneer waterdamp in de atmosfeer afbreekt. Recente metingen tonen aan dat de planeet in de loop van miljarden jaren een enorme hoeveelheid water heeft verloren, genoeg om een groot deel van het oppervlak te bedekken met een oceaan van honderden meters diep.

Onderzoeker Frank Daerden (BIRA) legt uit dat Mars, net als de aarde, vier seizoenen kent vanwege een vergelijkbare helling van de rotatie-as. "De baan van Mars is echter meer elliptisch, waardoor de planeet een deel van het jaar dichter bij de zon staat en meer energie ontvangt." Hij voegt eraan toe: "Dit betekent dat de zomers op het zuidelijk halfrond veel warmer en dynamischer zijn dan die op het noordelijk halfrond."

“Hierdoor geraakt de atmosfeer tijdens de zomer op het zuidelijk halfrond verzadigd met stof en warmt op, waardoor waterdamp naar zeer grote hoogten kan stijgen.” Daar breekt zonnestraling de waterdamp af, waardoor waterstof de ruimte in kan ontsnappen. Tijdens de noordelijke zomer daarentegen blijft water beperkt tot lagere hoogten en is het verlies veel kleiner. Deze seizoenscyclus maakt de zuidelijke zomer de belangrijkste periode van waterverlies op Mars, een proces dat, jaar na jaar herhaald, cruciaal is geweest voor de transformatie van de Rode Planeet.

EEN ONVERWACHTE GEBEURTENIS

Deze nieuwe studie, mede geleid door het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte- Aëronomie (BIRA), heeft een ongebruikelijke toename van waterdamp in de middelste atmosfeer van Mars gedetecteerd tijdens de zomer op het noordelijk halfrond in het 37e Marsjaar (2022-2023 op aarde). “Deze toename in waterdamp werd veroorzaakt door een uitzonderlijke, regionale stofstorm”, legt Shohei Aoki (Universiteit van Tokio) uit.

De bevinding is gebaseerd op gegevens van de ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) en het daarop aanwezige NOMAD-instrument – dat is ontwikkeld door het BIRA en tevens onder diens wetenschappelijke leiding staat – gecombineerd met waarnemingen van andere actieve missies in een baan rond Mars, zoals de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) van NASA en de Emirates Mars Mission (EMM) van de Verenigde Arabische Emiraten.

"Dankzij de constante en systematische opvolging van deze waarnemingen en de geschikte computerprogramma's van het IAA-CSIC voor dit type atmosferische studies, hebben we niet alleen de verticale verdeling van waterdamp kunnen bestuderen, maar ook de verspreiding van stof in de atmosfeer, de vorming van waterijswolken en het ontsnappen van waterstof naar de ruimte," legt Adrián Brines (IAA-CSIC) uit.

In dit geval veroorzaakte een atypische stofstorm een plotselinge en intense injectie van waterdamp die hoogtes van wel 60 tot 80 kilometer bereikte, met name op de hoge breedtegraden van het noordelijk halfrond. Op deze hoogtes was de hoeveelheid water tot wel tien keer groter dan normaal. “Dit fenomeen was niet eerder op Mars waargenomen en wordt ook niet voorspeld door de huidige klimaatmodellen”, voegt Frank Daerden (BIRA) toe.

Dit overschot aan waterdamp was niet lokaal: het werd gelijktijdig op alle lengtegraden waargenomen, wat erop wijst dat het water zich snel over de planeet verspreidde. Na enkele weken keerde de hoeveelheid stof in de atmosfeer terug naar normale niveaus, waardoor de waterdamp zich opnieuw in de lagere luchtlagen ophoopte.

Het fenomeen beperkte zich niet tot de middelste atmosfeer. Shohei Aoki (Universiteit van Tokyo): “Onafhankelijke waarnemingen van de EMM-missie toonden aan dat kort daarna de hoeveelheid waterstof in de exobasis – het gebied waar de atmosfeer overgaat in de ruimte – aanzienlijk toenam.” Als gevolg hiervan nam de hoeveelheid waterstof die naar de ruimte ontsnapte ongeveer 2,5 keer toe in vergelijking met voorgaande jaren in hetzelfde seizoen.

Hoewel deze gebeurtenis kort was en niet zo intens als de grote waterstofverliezen die gepaard gaan met de zuidelijke zomer en planeetomvangende stofstormen, laat het zien dat Mars zelfs tijdens traditioneel rustige perioden aanzienlijk water kan verliezen.

"Deze resultaten voegen een nieuw stukje toe aan het onvolledige beeld van hoe Mars in de loop van miljarden jaren water heeft verloren en laten zien dat korte maar intense gebeurtenissen een relevante rol kunnen spelen in de klimaatevolutie van de Rode Planeet," concludeert Adrián Brines (IAA-CSIC).

AFBEELDINGEN

AFBEELDING_1. Samengesteld beeld van Mars, gemaakt door de Hubble-ruimtetelescoop in 2024. Dunne wolken van waterijs, zichtbaar in ultraviolet licht, geven de Rode Planeet een ijzig uiterlijk. De ijskoude noordpoolkap wordt getoond bij het begin van de Martiaanse lente.

Credit: NASA, ESA, STScI

AFBEELDING_2. Dagelijkse beelden van Mars gemaakt door het MRO-MARCI-instrument (NASA, Malin Space Science Systems) van de beginfase van de groei van een zeldzame regionale stofstorm in het noordwesten van Syrtis Major, waargenomen op 21 augustus 2023 op Ls = 107,6° (links) en op

22 augustus 2023 op Ls = 108,0° (rechts), met een omvang van 1,2 × 10⁶ km². (Ls staat voor zonnelengte en geeft aan in welk deel van zijn omloopbaan Mars zich bevindt, hier is dat de noordelijke zomer.)

Bron: Brines, Aoki, Daerden et al., 2026, Communications: Earth & Environment

AFBEELDING_3. Diagram dat de atmosferische reactie op een regionale stofstorm op het noordelijk halfrond tijdens de lokale zomer illustreert. Hoge stofconcentraties verhogen de absorptie van zonnestraling aanzienlijk, wat leidt tot een grotere opwarming van de atmosfeer, met name in de middenatmosfeer. Bovendien versterkt de toegenomen atmosferische circulatie als gevolg van de

stofstorm het verticale transport van waterdamp vanuit de lagere atmosfeer, waardoor water op grotere hoogte wordt geïnjecteerd en waterstof uit de exobasis ontsnapt.

Bron: Brines, Aoki, Daerden et al., 2026, Communications: Earth & Environment.