Zwischen zwei Eiszeiten

Extreme Klima-Schrittmacher auf dem Mars

Neue wissenschaftliche Analysen bestätigen, dass es auf dem Mars Klimaschwankungen gibt und die letzte Eiszeit noch nicht sehr lange her ist. Der Planet befindet sich jetzt gerade in einer Zwischeneiszeit-Periode, wie die Messungen der Instrumente der Mars-Missionen zeigen.

Simulation der letzten Eiszeit auf dem Mars, Bild: NASA/JPL/Arizona State University

De Planet Mars ist der Erde zurzeit nicht nur besonders nah (vgl. Der Mars kommt!), sondern auch in vielerlei Hinsicht ähnlich. Durch die hochauflösenden Bilder und übermittelten Daten der letzten Mars-Missionen, vor allem von Mars Global Surveyor und Mars Odyssey zeigt sich, dass unser Nachbarplanet dramatische Klimaveränderungen durchlaufen hat und durchläuft.

Schon im vergangenen Jahr berichteten Astrophysiker über ihre Untersuchungen der Beschaffenheit der Eiskappe des Nordpols und die Spuren der klimatischen Geschichte, die sie dort fanden. Sie kamen zu dem Schluss, dass der Rote Planet in seiner Entwicklungsgeschichte ähnliche langfristige Klimaschwankungen inklusive Eiszeiten erlebt hat, wie unsere Erde (vgl. Eiszeit auf dem Mars). Inzwischen sind die Wissenschaftler überzeugt, dass es auf dem Mars große Mengen an Wasser gibt (vgl. Wieder einmal: Wasser auf dem Mars). Anfang des Jahres veröffentlichte ein Team um William Feldman vom Los Alamos National Laboratory Karten von der geografischen Verteilung der Wasservorkommen, die als Eis dort lagern (vgl. Los Alamos releases new maps of Mars water). Im Dezember legten Feldman und andere Odyssey-Forscher nach. Beim Jahrestreffen der American Geophysical Union in San Francisco (AGU) stellten sie ihre Wetteranalysen des Mars vor.

Fast ein ganzes Jahr hatten sie die Veränderungen auf der Oberfläche beobachtet und die Jahreszeiten verfolgt. Darüber hinaus fiel ihnen auf, dass es zu viel gefrorenes Wasser nahe des Marsbodens rund um den Äquator des Planeten gibt - anteilig zu viel, als dass es unter den gegenwärtigen klimatischen Bedingungen dort entstanden sein könnte. Feldmann kommentierte:

Eine Erklärung könnte sein, dass der Mars gerade aus einer Eiszeit kommt. In einigen Regionen niedriger Breitengrade ist das Eis bereits geschwunden. In anderen Regionen verläuft dieser Prozess langsamer und es ist noch kein neues Gleichgewicht entstanden. Diese Gebiete sind den Schneeflecken ähnlich, die man manchmal an geschützten Stellen lange Zeit nach dem letzten Schneefall des Winters noch sehen kann.

Jetzt kommt eine Bestätigung dieser These von James W. Head, John F. Mustard, Mikhail Kreslavsky, Ralph E. Milliken von der Brown University und David R. Marchant von der Boston University im Wissenschaftsmagazin Nature. Die Astrogeologen sind überzeugt, dass Mars sich gerade in einer Periode zwischen zwei Eiszeiten befindet und dass die letzte Eiszeit erst vor 2,1 bis 0,4 Millionen Jahren stattgefunden hat. In geologischen Zeiteinheiten betrachtet, war das vor kurzem.

Das Team untersuchte Landformationen und Wasservorkommen nahe der Marsoberfläche. Rund um den Äquator zieht sich nach ihren Analysen das Eis zurück, verändert sich und schwindet. Verantwortlich für die Klimaschwankungen des Planeten sind Veränderungen in der Umlaufbahn und in der Neigung der Marsachse, durch die sich die Eigenrotation verändert. Die "Schrittmacher" der marsianischen Eiszeiten scheinen sehr viel extremer zu funktionieren als die vergleichbaren klimaverändernden Faktoren auf der Erde. Der Ablauf ist auch völlig verschieden. Eine Eiszeit auf dem Mars beginnt, wenn die Pole sich erwärmen und Wasserdampf durch die Atmosphäre zu den niederen Breitengraden transportiert wird. Dort schlägt er sich vermischt mit Staub als dreckiges Eis nieder. Wenn die Pole sich abkühlen und Wasser in ihren Kappen einschließen, ist die Eiszeit am schwinden. Mars ist sozusagen in einer Eiszeit am stabilsten. Genau das Gegenteil ist für die Erde der Fall. Die Ozeane des Blauen Planeten sind große Wärmereservoirs und eine Eiszeit beginnt, wenn die Pole sich abkühlen. Wasser aus den Meeren wird dann als Eis gebunden.

Trotz dieser grundlegenden Verschiedenheit ist die Klimaforschung auf dem Mars auch für die Erde interessant, zumal die auslösenden Faktoren für Eiszeiten nicht völlig geklärt sind. James Head meint:

Von allen Planeten in unserem Sonnensystem ähnelt Mars von seinem Klima her am meisten der Erde. Beide Planeten reagieren sehr empfindlich auf kleine Veränderungen der orbitalen Parameter. Jetzt sehen wir, dass sich Mars - genau wie die Erde - in einer Periode zwischen zwei Eiszeiten befindet.

Sein Kollege David Marchant, ein Gletscherspezialist, der seit vielen Jahren das Dry Valley in der Antarktis erforscht, das in vielem der Landschaft auf dem Mars entspricht (vgl. Geheimnisvolle Trockentäler), ist überzeugt, dass die Erkenntnisse vom roten Planeten hilfreich für die Erforschung auslösender Faktoren für Eiszeiten auf der Erde sein werden. Der Co-Autor John F. Mustard ergänzt:

Die extremen Klimaveränderungen auf dem Mars versorgen uns mit der Möglichkeit von Vorhersagen, die wir durch die kommenden Mars-Missionen wie dem europäischen Mars Express und dem Mars Exploration Rover der NASA überprüfen können. Unter den Klimaveränderungen, die während dieser Extreme vorkamen, ist die Erwärmung der Pole und partielles Schmelzen von Wasser in großen Höhen. Das verbreitert deutlich die Bandbreite der Regionen, in denen Leben auf Mars vorkommen könnte.

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