Mariner-9
verdrijft donkere
wolken rond
planeet Mars
tSÜPT-
Peen Tycho Brahe zag
400 jaar geleden ster sterven
RUIMTEVAART
y,t
„f.pen
ASTRONOMIE
PAGINA 10
LEIDSE COURANT
ZATERDAG 11 NOVEMBER j
Maandag 13 november zal het
precies een jaar geleden zijn dat
het Amerikaanse ruimtescheepje
Mariner-9 de eerste kunstmatige
satelliet werd van de ,.rode pla
neet" Mars- Het toestel was vijf-
eneenhalve maand eerder van
Kaap Kennedy gelanceerd met
het dool Mars, een van aarde's
metgezellen in het zonnestelsel,
aan een uitgebreide verkenning
te onderwerpen. Het was met
een betrekkelijk gering enthou
siasme waarmee de NASA-ge-
leerden de Mariner vorig jaar
mei „uitwuifden". Eerdere
vluchtige verkenningen van de
„rode planeet", in 1965 en 1969
hadden geen enkele alternatief
gelaten dan vast te stellen dat
Mars, eens beschouwd als een
hemellichaam dat levensvormen
zou kunnen herbergen, een on
gastvrije, dorre en dode planeet
was mot hetzelfde uiterlijk als
de maan.
Sedert de 19è eeuw, toen de stu
die van Mars door astronomen
eerst goed op gang kwam, werd
de planeet veelal gezien als een
potentiële drager van (primitie
ve) levensvormen. De Mars-stu
dies waren zelfs zo hoopgevend
dat een groep Amerikaanse ster-
rekundigen in 1964 in een spe
ciaal rapport aandrongen op de
grootst mogelijke inspanning om
de „rode planeet" door middel
van ruimteschepen te onderzoe
ken.
De resultaten die de Mariner-4
en de Mariner-6 en 7 in 1965 en
1969 opleverden, waren echter
zeer teleurstellend, en recht
vaardigden allerminst de plan
nen, die de NASA tot in 1969 nog
koesterde voor een bemande
ruimte-expeditie naar Mars in
de tachtiger jaren. Financiële
.,\problemen hebben die plannen
overigens allang doen verdwij-
nen, en zelfs heeft het maar
weinig gescheeld of ook een an
der project, Viking, dat voorziet
in de landing van twee onbe
mande ruimteschepen op Mars
Yin 1976. was voorgoed in de on
derste bureaulade verdwenen.
De donkere wolken boven het
Viking-programma zijn inmid-
dels helemaal verdwenen, mede
ook dank zij de overweldigende
resultaten, die in het achter ons
-liggende jaar via de om Mars
cirkelende Mariner-9 zijn ge
boekt. De vele duizenden foto's
en miljoenen metingen, die van
'het ruimtescheepje zijn ontvan
gen, hebben namelijk aange
toond dat Mars allerminst
„dood" is en hoewel zwaar ge
teisterd en allerminst gastvrij,
eens de drager kan zijn geweest
van mogelijk levensvormen.
Stofstorm
volledig gespeend van water,
heeft eens blootgestaan aan een
gigantisch erosieproces, dat al
leen maar kan hebben plaatsge
vonden bij de gratie van stro
mend water.
Ondergronds ijs
Op Mars zijn vele tektonische
verschijnselen ontdekt, die al
leen maar door watererosie kun
nen zijn gevormd. De Mariner
heeft grote aantallen kleine en
grote, slingerende geulen op de
gevoelige plaat vastgelegd, die
in alles te vergelijken zijn met
drooggevallen rivierbeddingen
hier op aarde. Water moet eens
het werkzame element geweest
zijn op Mars, zoals het dat ook
is op aarde. Alleen, thans is de
aanwezigheid van water aan het
Mars-oppervlak een onmogelijk
heid geworden, omdat de atmos-
mafrost", ofwel permanent be
vroren grond).
Bij de tweede hypothese gaat
men ervan uit, dat enorme ijs
massa's liggen opgeslagen onder
de beide poolkappen, die verder
hoofdzakelijk uit koolzuursneeuw
bestaan.
Hoogteverschillen
Belangrijke ontdekkingen heeft
de Mariner-9 ook gedaan ten
aanzien van het reliëf op Mars.
Op de „rode planeet" komen er
enorme hoogteverschillen voor.
Het verschil tussen het tot dus
ver bekende hoogste en laagste
punt bedraagt volgens recente
metingen 25 kilometer. Dit is
aanmerkelijk meer dan de ver
schillen, die we op aarde ken
nen. Zo bedraagt het hoogtever
schil tussen de top van de
Mount Everest en het diepste
sommige punten meer dan 100
kilometer breed.
Mars is, gezien zijn afstand tot
de zon. ook een koude planeet.
Aan de evenaar komen overdag
weliswaar nog maximum tempe
raturen voor van 27 graden
celsius, maar daar staan mini
mum temperaturen van - 60 gra
den c. in de nacht tegenover. De
koudste plek werd aangetroffen
op de Noordpool: 129 graden on
der nul.
Al met a' is het dus onmogelijk
een gastvrij beeld van Mars te
schetsen, hetgeen niet wegneemt
dat de planeet voor de weten
schap een aanmerkelijk interes
santer onderzoekobject lijkt te
worden dan nu de maan is.
Vooral de praktisch zekere aan
wezigheid van water, thans in
de vorm van ondergronds ijs,
maar eens een actief element
bij de vorming van het huidige
uiterlijk van de planeet, recht-
'fcv' .UÉLmm
ié
De reusachtige Mars-vulkaan Nix Olympia is te groo t om hem in een opname te vangen. Vandaar deze
samenstelling van vier foto's, die een goed loodrec ht beeld geeft van de vulkaankegel.
Toen de Mariner vorig jaar bij
Mars arriveerde, ging het hele
planeetoppervlak schuil achter
een gigantische stofwolk, veroor
zaakt door een de gehele planeet
omhullende storm, waarin win
den met een snelheid van 165 ki
lometer per uur niet vreemd
waren, terwijl men plaatselijk
zelfs windsnelheden tot 480 kilo
meter per uur registreerde. Der
gelijke winden komen op aarde
alleen voor in de hogere luchtla
gen, In de z.g. „straalstromen",
hoewel zelfs deze zelden boven
de 270 kilometer per uur uitko
men.
- Hoewel de stofstorm aanvanke
lijk als een grote handicap voor
^het geplande onderzoek werd be-
- schouwd, bleek deze achteraf
".'een wetenschappelijk extraatje
'te zijn, omdat latere foto's heb
ben uitgewezen dat (stof) stor-
YJnen een grote bijdrage hebben
-geleverd bij de vorming van
Milars' huidige uiterlijk,
/"pas toen het stof eind december
^4871 grotendeels was teruggeval-
/.fcn door het afnemen van de
•- winden, kon de Mariner-9 aan
'lijn eigenlijke taak beginnen,
;_ïet fotograferen en met gevoeli-
-je instrumenten aftasten van
Tiet Mars-oppervlak en de ijle
lampkring daarboven.
I Thans is het zover dat de Mari-
ler van een wijde ellipsbaan de
jehele planeet heeft gefotogra-
cerd. En uit de meer dan 7,000
(pnamen is een ding overduide-
jjk geworden. De „rode pla-
ferische druk te laag is. Elke
eventueel ondergrondse aanwezi
ge druppel water zou, aan het
oppervlak komend, onmiddellijk
verdampen. En dat heeft men
via de Mariner-9 ook daadwer
kelijk zien gebeuren. Op diverse
foto's hebben de geleerden wol
kenpartijen waargenomen, die
ontstaan zijn door opstijgende,
afkoelende en tenslotte **weer
condenserende waterdamp.
Voorts komt in de hogere damp-
kringlagen relatief veel water
stofgas voor, zeer waarschijnlijk
ontstaan door het uiteenvallen
van watermoleculen. Uitgaande
van dat laatste gegeven valt uit
de concentratie waterstof in de
dampkring af te leiden, dat
Mars dagelijks ongeveer 400.000
liter water verliest. De aarde
verliest per dag vier miljoen li
ter, ofwe! tienmaal zoveel. Aan
genomen wordt dat het water
door Mars in de vorm van damp
wordt „uitgeblazen" via een se
rie grote en ontelbaar veel klei
nere vulkanen, en dientengevol
ge van zeer grote diepte wordt
aangevoerd. Om echter het ver
schijnsel van de watererosie te
kunnen verklaren, moeten er
ook groie hoeveelheden water
dicht onder het Mars-oppvervlak
liggen opgeslagen. In dit ver
band hebben de Amerikanen
twee hypothesen opgesteld. Bij
de eerste gaat men ervan uit,
dat Mars vlak onder z'n opper-
vlaktelaag een dikke, met water
doordrenkte en totaal bevroren
oivmJm.nfji bezit (de z.g. „per-
punt op aarde, de oceaanbodem
onder het Kaap Johnsondiep bij
de Filippijnen, 19.350 meter.
Mars blijkt ook reusachtige vul
kanen te bezitten, formaties die
al meteen op de eerste mari-
ner-foto's opvielen, omdat ze
met hun vele kilometers hoge
toppen uitstaken boven de vorig
jaar opgeworpen stoflaag.
De meest indrukwekkende vul
kaan is Nix Olympia, die maar
liefst acht kilometer boven het
omringende terrein uitsteekt en
aan de basis een doorsnede van
500 kilometer heeft. Daarmee is
Nix Olympia tweemaal zo breed
als de grootste vulkanische for
matie op aarde, de berg in de
Stille Oceaan op de top waarvan
de Hawaii-eilanden zijn ont
staan.
Een ander voorbeeld van een
vulkanische gigant is South
Sport die 5 kilometer hoog is
en aan zijn basis een doorsnede
van 350 kilometer heeft.
Andere vulkanische verschijnse
len zijn verantwoordelijk ge
weest voor enorme bodemver
zakkingen, veelal langs scheu-
ringslijnen, waardoor langerek-
te ravijnen zijn onts:nan. De
meest opvallende daarvan is de
Grand Canyon, die met zijn
lengte van 5 000 kilometer, tien
maal langer is dan zijn naamge
noot in de Amerikaanse staat
Arizona. De Martinaanse Grand
Canyon is bovendien maar liefst
5 6 kilometer diep, en is op
vaardigen een gematigd optimis
me rond de vraag of Mars eens
primitieve levensvormen heeft
gekend, en misschien nog her
bergt.
GERARD J. PLUKKEL
[Was
Rhe
"iniet
spec
Rijn
hefs
gens
LE!DEN Op de avond van
11 november 1572, nu 400 jaar
geleden, ontdekte de Deense
astronoom Tycho Brahe een
nieuwe ster in het sterrenbeeld
Cassiopeia, het W-vorrnige
sterrenbeeld van de poolster.
Deze nova nieuwe ster)
bleef ongeveer twee maanden
zichtbaar als heldere ster (hij
was op zijn maximum onge
veer even helder als de pla
neet Venus op zijn helderst en
zelfs in vol daglicht nog jiuct
te zien) maar werd daarna ge
leidelijk zwakker totdat hij be
gin 1574 onzichtbaar geworden
was voor het blote oog.
Tycho, die een zeer nauwgezet
waarnemer was van kometen,
zag onmiddellijk dat hij hier
niet te maken kon hebben met
een komeet omdat de bekende
staart ontbrak. Dit kon hij na
enige tijd bevestigen omdat de
nova stil bleef staan t.o.v. de
anderen sterren en dit bete
kende dat hij ver buiten het
stelsel van zon, maan en pla
neten moest staan. Vóór de
verschijning van de nieuwe
ster was, althans in het wes
ten nog nooit enige verande
ring aan de vaste sterrenhe
mel waargenomen. In het ver
re Oosten kende men de ver
schijning van nova al veel lan
ger. In oude Chinese en Ko
reaanse kronieken staan vrij
veel van deze nieuwe sterren
opgetekend en de bekendste
daarvan is wel die van AD
1054 die nu als de Crab-nevel
bekend staat. Maar deze novae
waren niet bekend bij westerse
astronomen.
De verschijning van deze ster
bracht dan ook veel beroering
teweeg in de westerse wereld
en Tycho vond hierin dan ook
een nieuwe aanwijzing dat het
wereldbeeld van Aristoteles,
die de sterren onveranderlijk
en vast aan de rand van het
universum dacht, fout was. Hij
publiceerde zijn zeer nauwkeu
rige positie- en helderherdsme-
tingen in een geschrift „De
Nova Stella" in 1573, waarin
hij en passant dit wereldbeeld
aanviel. Tycho zelf was echter
ook een geleorde met afwijken
de ideeën. Zo was hij bij voor
beeld van mening dat de zon
om de aarde heendraaide
maar de planeten daarentegen
weer om de zon. Dit was dus
een opvatting die precies tus
sen die van Ptolemaeus, die
dacht dat alle planeten èn de
zon om de aarde draaiden, en
die van Copernicus, die alle pla
neten inclusief de aarde om de
Een Westerbork radio foto" van Tycho's supernova rest. De contouren zijn-lijnen van gelijke radio-Het
helderheid. Het ellipsje links beneden geeft de grootte van de details aan die nog te zien zouden?ui!
kunnen zijn. °°r'
zon liet draaien, inlag.
Hoewel Tycho reeds enige
faam genoot door zijn zeer
nauwkeurige positiebepalingen
van hemelobjecten was het de
ontdekking van deze nieuwe
ster (hij was toen 26 jaar) die
het begin inluidde van zijn
roemvolle carrière als leiding
gevend astronoom in Europa.
Om hem in Denemarken te
houden kreeg hij van de ko
ning van Denemarken geld en
een landgoed cadeau om er
een sterrenwacht te bouwen en
hij kwam tevens als hofastro-
loog in dienst bij de koning. In
zijn observatorium (zie teke
ning) stonden de nieuwste en
nauwkeurigste meetinstrumen
ten opgesteld die toendertijd
bekend waren. Het enige dat
hem echter ontbrak was een
telescoop, want die werd he
laas pas acht jaar na zijn dood
uitgevonden.
Nieuwe ontdekking
Hoewel novae een zeer zeld
zaam gebeuren zijn werd
reeds in 1604 opnieuw een hel
dere nieuwe ster ontdekt, nu in
het sterrenbeeld Ophiuchus.
Deze wordt genoemd naar de
Duitse astronoom Johannes
Keppler tijdgenoot en opvolger
van Tycho Brahe, die zijn be
roemde wetten over de bewe
ging der planeten heeft kunnen
afleiden dankzij de nauwkeuri
ge netingen van planeet-posi-
t es van Tycho). Daarna is tot
ongeveer 1900 nog maar één
nova opgevlamd. Sedert het
begin ven deze eeuw zijn ech-
rr honderden novae ontdekt in
storranstclsels buiten ons
ïcl'.iwegptelsel. Men bemerkte
en ook dat er twee soorten
novae waren die sterk in
:rhe.d verschillen. De
..a'; :ere noemt men nu no
vae. Deze worden veroorzaakt
door kleine explosies van een
ster, die de ster echter intact
laten en zelfs meerdere malen
bij eenzelfde ster kunnen voor
komen. De heldere noemt
men, hoe kan het anders, su
pernovae en daartoe, weet
men nu, behoort ook de
„nova" van Tycho.
Supernovae ontstaan door de
totale explosie van een ster en
de helderheid bij het maxi
mum bereikt daarbij meer dan
het miljardvoudige van die
van de zon.
De precieze oorzaak van de
explosie is nog steeds niet in
detail bekend. Hij is echter
i
dr. R. Strom. De positie vaitjg"
de supernova zoals Tycho diejan(
400 jaar geleden bepaalde, ligu^
vlakbij het centrum van de'Lg
cirkelvormige radiobron. wa|ze
ook te verwachten was natuurj
lijk. Als men echter nagaa|jozii
dat de diameter van de radio-
b-on slechts éénvierde van deS'n(
diameter van de maan is illu|v'u<
streert dit toch wel het vakjj0ta
manschap van Tycho. Meii^eb
weet nu dat de radiostralingtot
vlu<
wel zo catastrofaal dat de ster
ophoudt als ster te bestaan.
Het grootste deel van de ster
wordt bij de explosie met een
snelheid van enkele duizenden
tot soms wel 20.000 kilometer
per seconde de ruimte inge-
slingerd. In tegenstelling tot de
Crab-nevel, de supernova van
1054, die een spectaculaire ver-
tonirg is op optische foto's,
zijn bijna geen resten van Ty
cho's supernova zichtbaar op
foto's. Dit komt enerzijds om
dat Tycho's supernova verder
weg staat en er meer licht door
stof tussen ons en de supernova
geabsorbeerd wordt, maar an
derzijds ook omdat de sterren
die als supernova exploderen
zeer in massa en voorkomen
verschillen.
Straling
Wel is zowel op de plaats
van de Crab-nevel als op die
van Tycho's supernova bron
nen van intense radiostraling
gevonden. Een kaartje dat de
intensiteitsverdeling van de ra
diostraling weergeeft is hierbij
te zien. Deze is vervaardigd
met de synthese radiotelescoop
zing
vall
uit deze bolschil veroorzaakjdoo:
wordt door bijna met de lichtj
snelheid bewegende electronei
die spiraalvormige banen bej
schrijven in een magneetveldln
[tie,
deze supersnelle electroneif^3*
zijn enorm en men is sec
enige jaren op het spoor
de mogelijke bron van d
electronen, die zo lang na
supernova-explosie de s
nog zoveel straling doen
stralen. In 1967 ontdekte r
namelijk de zogenaamde pul!
sars aan de hemel en het veq
moeden dat dit roterende i
tronensterren zijn, werd beveJi
tigd toen men ook in de Crabl
nevel een pulsar ontdekt» I
Neutronensterren zijn zeer snéjg
rbterende, zeer compacte
jecten (vergelijkbaar met de
zon in een bol van 10 km
straal) die enorm veel energi»
uitstralen en men vermoedde;
dat deze neutronensterren ach- f
ter zouden blijven als een stej
tijdens de explosie het grootst!
deel van zijn massa zo uitstdj H
ten. In Tycho's supernova rest
is tot op heden echter nol
geen pulsar ontdekt.
DRS. GER DE'BRUIJn
i.
