Gesundheit : Wasser ja, Leben vielleicht Feuer und Eis

Der Mars ist nicht „tot“, sondern vulkanisch aktiv – außerdem finden die Sonden neue Spuren von Gletschern

Rainer Kayser

Seit Anfang des Jahres kurven die amerikanischen Robotfahrzeuge Opportunity und Spirit auf dem Mars herum. Über 5,75 Kilometer haben sie gemeinsam zurückgelegt, etwa das Fünffache des Missionsziels. Ihre geplante Lebensdauer haben sie bereits um mehr als das Dreifache überschritten – und sind immer noch bester Verfassung. Kürzlich präsentierten Forscher im Fachblatt „Science“ die Ergebnisse der ersten drei Monate der Opportunity-Mission. Die Experten sind sich einig: Es gab auf dem roten Planeten einst Wasser. Ob jedoch auch Leben auf dem Mars entstanden ist, bleibt unklar. „In der Meridiani- Ebene gab es in periodischen Abständen flüssiges Wasser, zeitweilig genug, um den Untergrund zu sättigen“, fasst Steve Squyres von der Cornell University in Ithaka zusammen. „Da Wasser die wichtigste Voraussetzung für Leben darstellt, können wir davon ausgehen, dass die Bedingungen in der Meridiani-Ebene zumindest zeitweilig die Existenz von Leben ermöglicht haben könnten.“ Allerdings wissen die Forscher noch nicht, ob das Wasser größere Flächen bedeckte oder nur in vielen verstreuten Pfützen stand. Zudem besaß das Wasser einen hohen Salz- und Säuregehalt – eine Herausforderung für Lebensformen. Squyres weist allerdings auf den spanischen Fluss Rio Tinto hin, der ganz ähnliche Bedingungen biete und „vor Leben nur so wimmelt“.rkr

Auf dem Mars hat es noch in geologisch jüngster Zeit Vulkanausbrüche gegeben. Die letzten Ausbrüche fanden etwa vor zwei Millionen Jahren statt. Demnach sind die gigantischen Vulkane auf dem roten Planeten keineswegs tot, sondern vielleicht sogar jetzt noch aktiv. Das ergab eine Sondierung der Vulkanberge mit einer in Deutschland entwickelten und gebauten Spezialkamera. Zudem zeigen die Bilder zur Überraschung der Forscher Spuren von Vergletscherungen in Höhen von bis zu sieben Kilometern. Isoliert unter einer dichten Staubschicht könnten sich auf den Vulkanen nach Ansicht der Wissenschaftler bis heute große Gletscher erhalten haben.

Die auf der europäischen Sonde „Mars Express“ installierte hochauflösende Stereokamera HRSC ist das Kind von Gerhard Neukum von der Freien Universität Berlin. „Die HRSC-Bilder werden den größten Fortschritt in unserem Verständnis des Mars seit den Viking-Sonden auslösen“, hatte der Forscher vor dem Start des Mars Express prophezeit – die jüngsten Ergebnisse geben ihm Recht.

„Noch vor einem Jahr hätte ich gesagt, der Mars sei heute geologisch tot, die letzten Vulkanausbrüche lägen 100 bis 200 Millionen Jahre zurück“, gibt der Forscher zu. „Doch jetzt haben wir den Beweis für vulkanische Aktivität vor zwei Millionen Jahren – das ist nicht mehr als ein Augenzwinkern in der Geschichte eines Planeten!“ Neukum und seine Kollegen veröffentlichen ihre Beobachtungen und Analysen in der heutigen Ausgabe des Wissenschaftsjournals „Nature“.

Im Gegensatz zur Erde gibt es auf dem Mars keine Plattentektonik. Auf unserem Planeten bewegen sich die Vulkane über die Jahrmillionen langsam über die tief unter ihnen liegenden Magmakammern hinweg. Durch diese Verschiebung der Erdkruste entstehen Vulkanketten wie die Hawaii-Inseln. Auf dem Mars dagegen türmten sich die Vulkane immer höher auf – unser Nachbarplanet besitzt daher die höchsten Schildvulkane des Sonnensystems. Den Rekord stellt dabei mit einer Höhe von 24 Kilometern der Olympus Mons in der Tharsis-Region auf.

„Diese großen Schildvulkane sind seit Jahrmilliarden aktiv“, so Neukum. „Da ist es sehr unwahrscheinlich, dass ihre Aktivität ausgerechnet vor zwei Millionen Jahren endete – ich bin mir sicher, dass sie noch heute aktiv sind und jederzeit wieder ausbrechen können.“

An der Basis der großen Vulkane stießen die Forscher auf Spuren großräumiger Vergletscherungen – ebenfalls bis in die jüngste Vergangenheit hinein. „Teilweise waren die Gletscher mehrere hundert Kilometer groß, größer als die größten Gletscher auf der Erde“, so Neukum. Besonders verblüffend für die Wissenschaftler: Sie stießen auf dem Olympus Mons sogar in Höhen von bis zu sieben Kilometern auf die Spur von Vergletscherungen. Bislang waren die Marsforscher davon ausgegangen, dass Eis in diesen Höhen nicht existieren kann, da es bei dem geringen Luftdruck sofort verdampfen würde. „Offenbar sind diese Modelle falsch und der Staub spielt als Isolierung eine größere Rolle als bislang vermutet“, sagt Neukum. Er und seine Kollegen sind überzeugt, dass sich unter dem roten Marsstaub auch heute noch große Eisfelder an den Vulkanen verbergen.

Die Stereokamera liefert – je nach Flughöhe des Mars Express – eine Auflösung von zehn bis 30 Metern. Eine Zusatzoptik liefert zugleich einen Teilausschnitt des Bildes mit einer „Superauflösung“ von zwei Metern. Die Kamera zeichnet gleichzeitig Bilder in vier verschiedenen Farben und aus fünf verschiedenen Blickwinkeln auf. Durch die Kombination der unterschiedlichen Blickwinkel können die Forscher dann ein Höhenprofil der Oberfläche erstellen. Obwohl sich mit HRSC relative Höhenunterschiede mit einer Genauigkeit von bis zu zehn Metern bestimmen lassen, kann die Kamera die absolute Höhe von Geländeformationen nicht so genau bestimmen wie das Lasermessgerät Mola an Bord des amerikanischen „Mars Global Surveyor“ – dessen Daten allerdings nicht flächendeckend, sondern nur für kilometerweit auseinander liegende Streifen vorliegen. So ist es die Kombination der Daten beider Raumsonden, die nach Aussage von Neukum „absolut fantastisch“ ist und die Entdeckung der Gletscherspuren erst ermöglicht hat.

Um das Alter dieser Gletscherspuren und der immer wieder von Magma überfluteten Geländeformationen zu bestimmen, mussten die Forscher Krater zählen: Je weniger Krater eine Region aufweist, desto jünger muss sie sein, da es auf dem Mars durch die dünne Atmosphäre im Gegensatz zur Erde kaum Erosion gibt und die Einschlagspuren von Meteoriten daher selbst über Jahrmilliarden erhalten bleiben. Durch die hohe Auflösung der HRSC konnten die Forscher sehr viel kleinere – und damit auch erheblich mehr – Krater erkennen als auf alten Aufnahmen der Marsoberfläche. So ließ sich erstmals eine genaue zeitliche Abfolge der Entstehung der Schildvulkane bestimmen.

Die Entdeckungen von Neukum und seinem Team werfen auch ein neues Licht auf die Frage nach Leben auf dem Mars. „Wasser war jedenfalls immer in ausreichenden Mengen vorhanden“, ist sich Neukum sicher. Vermutlich gab es zwar keine Niederschläge wie auf der Erde, doch die großen Vulkane haben mit dem Magma Wasser nach oben transportiert, das dann unter großem Druck ausgetreten ist und die Gletscher gebildet hat. „Und schließlich gedeihen ja auch in der Antarktis Bakterien – die Kälte ist offenbar kein Hindernis für primitive Lebensformen.“

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