Der Mars war vielleicht nicht warm und feucht wie gedacht

Neuen Erkenntnissen zufolge könnte der Rote Planet eher mit Eis und Gletschern als mit Ozeanen bedeckt gewesen sein. Das schließt früheres Leben nicht aus.

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(Bild: ESA)

Von
  • Neel V. Patel

Der Mars ist heute ein kaltes, trockenes Ödland. Aber vor Milliarden von Jahren sah es dort wahrscheinlich ganz anders aus. Seit dem Start von Robotermissionen zum Mars in den Siebziger Jahren haben Wissenschaftler Hinweise gesammelt, die auf eine wärmere, feuchtere Vergangenheit des Roten Planeten hinweisen. Einer, bei der seine Oberfläche voller Seen und Ozeane war, in denen sich möglicherweise Leben tummelte. Dies ist einer der Gründe, warum die NASA einen neuen Rover gebaut und kürzlich auf den Weg geschickt hat, um nach Anzeichen von prähistorischen Außerirdischen zu suchen.

Es besteht jedoch kein vollständiger Konsens darüber, wie der Mars in der Vergangenheit wirklich ausgesehen hat. „Der Streit um das Klima des frühen Mars ist alt“, sagt Anna Grau Galofre von der Arizona State University. Sie ist die Hauptautorin einer neuen Studie, die im Fachjournal „Nature Geoscience“ veröffentlicht wurde und die Träume eines wässrigen Mars auf den Kopf stellt. Darin präsentiert sie neue Erkenntnisse, die darauf hindeuten, dass die antike Landschaft des Planeten eher der Antarktis als den Tropen ähnelte. So nehmen Forscher von vielen geologischen Merkmalen an, dass sie durch fließende Flüsse und Wasserstraßen herausgearbeitet wurden, die häufige Regenfälle wieder auffüllen. Doch möglicherweise sind sie auf massive Gletscher und Eisplatten zurückzuführen, die im Laufe der Zeit geschmolzen sind.

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Die neue Studie konzentriert sich auf die Geschichte der Täler im südlichen Hochland des Mars. „Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass Flüsse der Ursprung der Mars-Talnetze sind“, sagt Grau Galofre. In ihrer Untersuchung wurde jedoch erstmals einige Systeme mit Merkmalen identifiziert, die „für subglaziale Kanäle typisch“ sind. Das heißt, es war schmelzendes Eis und kein fließendes Wasser, das diese Täler vor fast 3,8 Milliarden Jahren gegraben hat.

Das Forscherteam untersuchte 10.276 Täler, die zu 66 Talnetzen auf dem Mars gehören, und gruppierte sie mit maßgeschneiderten Algorithmen, um herauszufinden, welche Art von Erosionsprozessen sie gebildet haben. Diese Ergebnisse verglichen sie dann mit terrestrischen Tälern, die von subglazialen Kanälen in der kanadischen Arktis geprägt wurden.

Der Hauptunterschied zwischen Netzen aus Flüssen und solchen aus geschmolzenem Eis ist darauf zurückzuführen, wie Wasser fließt. Flüsse können nur Täler nur dann aus Gestein herausschneiden, wenn das Wasser bergab läuft. Subglaziale Kanäle stehen jedoch unter Druck, sodass das geschmolzene Wasser auch bergauf fließen kann. Die Modelle der Forscher können verräterische Anzeichen der Wasserrichtung erkennen und auf die wahrscheinliche Ursache schließen.

Grau Galofres Team fand heraus, dass 22 der Talnetze durch subglaziales Schmelzwasser, 14 durch Flusswasser und der Rest durch andere Erosionsprozesse herausgearbeitet worden zu sein scheinen. Wenn die Autoren richtig liegen, „würde dies darauf hindeuten, dass der Mars zu Beginn seiner Geschichte hauptsächlich kalt war“, sagt Jay Dickson, ein Planetenwissenschaftler bei Caltech, der nicht an der Studie beteiligt war. Einige Klimamodelle seien zu dem gleichen Ergebnis gekommen, was dem vorherrschenden Bild des alten Mars als eines Planeten widerspricht, der mit Ozeanen und Seen bedeckt war.

Die neuen Erkenntnisse bedeuten jedoch nicht, dass der Mars in der Vergangenheit ein riesiger Eisball war. Joe Levy hält die Ergebnisse für gute Denkanstöße. Der Geologe von der Colgate University, der nicht an der Studie beteiligt war, weist jedoch darauf hin, dass die Untersuchung „sich schwer damit tut, einen einzelnen Prozess festzulegen, der für die Bildung jedes Tals verantwortlich ist“.

"Diese Verschmiertheit in den Daten könnte daran liegen, dass es keinen einzelnen Prozess gibt, der sämtliche Mars-Tälern entstehen ließ“, sagt er. „Wenn Sie ein paar Milliarden Jahre Zeit haben, um damit zu arbeiten, ist es sehr wahrscheinlich, dass jedes Tal alles erlebt hat, von Gletschererosion über Lavaströme bis hin zu Überschwemmungen unter silbernem Himmel. Jeder dieser Prozesse verändert die Form des Talnetzwerks und hinterlässt eine Reihe überlagerte Merkmale.“

Zum Glück bedeutet ein cooler Mars keine schlechten Nachrichten für die Möglichkeit, dass dort einmal Leben vorhanden war. „Die subglaziale Umgebung hätte eine stabile Umgebung bieten können – mit leicht verfügbarem Wasser, einer Temperatur ohne große Schwingungen und Schutz vor energetischen solaren Teilchen und vor Strahlung, ohne dass ein Magnetfeld erforderlich ist“, sagt Grau Galofre.

Wir wissen bereits, dass das Leben solche kalten Umgebungen überleben kann. Das beweisen Organismen, die unter der Eisdecke der Antarktis an Orten wie dem Wostoksee leben. Möglicherweise war dies auch auf dem Mars möglich, selbst in diesen subglazialen Kanälen. Dickson glaubt, dass die neuen Erkenntnisse die Forscher dazu veranlassen werden, auch andere Teile des Mars zu untersuchen.

„Auf dem Mars gibt es Hunderte von sehr großen ausgetrockneten Seen aus dieser Zeit, in denen große Mengen an Schmelzwasser aus diesen Talnetzen untergebracht waren“, sagt er.

Dies schließt den Landeplatz für den NASA Perseverance Rover ein, der im kommenden Februar im Jezero Crater ankommt, und diese Mission könnte möglicherweise Raum schaffen, um nach solchen Beweisen zu suchen. „Es ist eine aufregende Herausforderung für die gesamte Mars-Wissenschaftsgemeinschaft“, sagt Dickson.

(vsz)