Wissen: Unterm Äquator liegt das Eis

Der Mars gilt als staubtrocken, doch in seinem Innern ist es feucht. Sogar im Boden unterm Äquator, der bisher als eisfrei galt, werden jetzt riesige Schichten gefrorenen Wassers vermutet. Das legen Radardaten der europäischen Sonde „Mars Express“ nahe, die seit etwa vier Jahren um den Roten Planeten kreist. Ein amerikanisch-italienisches Forscherteam hat die Echos ausgewertet, die das Radargerät „Marsis“ (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) erzeugt hat.

Speziell die hügelige Gegend der „Medusae Fossae Formation“ wurde untersucht. „Die Eismenge unterm Äquator könnte etwa so groß sein wie das Volumen, das unter dem Südpol liegt“, schreiben Autoren um Thomas R. Watters (Zentrum für Erd- und Planetenstudien im Smithsonian Institut, Washington) online im Fachmagazin „Science“.

Es scheint es so, als würden die Wasserreserven des Roten Planeten mit jedem Überflug der Marssonde größer. Dass unterm Nordpol Eis liegt, war ja schon länger bekannt. Im Frühjahr 2007 hatte dann ein internationales Team gigantische Wasservorräte unter der südlichen Polkappe nachgewiesen. „Das Eis ist dort bis zu 3,2 Kilometer dick“, sagt Erling Nielsen vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung im niedersächsischen Katlenburg-Lindau. Das Volumen der Südpol-Ablagerung beträgt etwa 1,6 Millionen Kubikkilometer. Das entspricht zwei Dritteln des Grönlandeises. Bei einer Schmelze wäre der Mars etwa elf Meter hoch mit Wasser bedeckt

Nun werden also auch riesige Eismengen unterm Äquator vermutet. Gerhard Neukum, Planetologe an der Freien Universität Berlin, überrascht das nicht. „Überall auf dem Mars könnte in der Tiefe Eis liegen“, sagt er. Neukum kennt sich bestens aus mit dem Roten Planeten, schließlich hat er die Kamera HRSC (High Resolution Stereo Camera) entwickelt. Diese Kamera an Bord von Mars Express liefert farbige und räumliche Bilder des Roten Planeten mit einer Auflösung von zehn Metern. So wird nach und nach die ganze Marsoberfläche kartiert.

Um herauszufinden, was unter dem Boden liegt, muss man graben. Das ist Aufgabe des Bohrers „Pluto“ am Landegerät Beagle 2, das Mars Express auf dem Mars abgesetzt hat. Pluto kann nicht nur oberflächlich Sand- und Staubproben nehmen. Der Bohrer kann sich bis zu eineinhalb Meter tief in den Boden eingraben. Wer in noch größere Tiefen sehen will, muss Marsis zu Hilfe nehmen. Das Radar ist so programmiert, dass es seinen Betrieb nur aufnimmt, wenn die Sonde während des Umlaufs der Oberfläche ziemlich nahe kommt.

„So können wir sehr exakte Echos erhalten“, sagt Giovanni Picardi, Marsis-Experte der La-Sapienza-Universität in Rom, der auch an der aktuellen Science Studie beteiligt ist. Marsis sendet mit seiner 40 Meter langen Antenne Signale aus, die zum großen Teil von der Oberfläche reflektiert werden. Ein kleiner Teil dringt auch in den Boden ein. An den Übergängen zwischen verschiedenen Schichten, etwa zwischen trockenem Gestein und wasserhaltigen Lagen, ändern sich die Echos.

So war es, als Marsis die Hügel von Medusae Fossae ins Visier nahm. „Bisher glaubte man, es handele sich um eine Formation vulkanischen Ursprungs“, sagt Neukum. Die Oberfläche bestehe wie fast überall auf dem Mars aus Basalt. Inmitten dieser erstarrten Lava erkennt Neukum frühere Flusstäler. „Vor Jahrmillionen muss Eis aus dem Untergrund freigesetzt worden sein“, erklärt der FU-Wissenschaftler. Das Wasser grub sich in Sand und Vulkanasche ein, verdunstete und versickerte wieder.

Dieses gefrorene Nass hat nun in der Tiefe spezielle Radarechos hervorgerufen. Zumindest ist das die plausibelste Erklärung. Die Daten könnten aber anders interpretiert werden, sagt Watters. „Material mit sehr geringer Dichte, vermischt mit kleinen Mengen von Eis“ könne ähnliche Echos hervorrufen, erklärt der US-Forscher. Paul Janositz

Paul Janositz