Example of features identified in a deep basin on Mars that show it was influenced by groundwater billions of years ago. © NASA/JPL-Caltech/MSSS

Vermutungen, dass es auf dem Mars in früheren Zeiten Wasser und vielleicht sogar Leben gab, gibt es schon lange, insbesondere seit Mars Express der ESA im vergangenen Jahr einen See unter dem Südpol des Planeten entdeckte. Ob es tatsächlich eine Art von Leben gab, ist zwar noch immer nicht klar, Mars Express hat nun aber die ersten geologischen Beweise für die ehemalige Existenz von großen Wasseransammlungen auf dem Roten Planeten gefunden. Die am 2. Juni 2003 gestartete Mars-Sonde erreichte den Planten am 25. Dezember 2003 und hat jetzt ein System von alten, miteinander verbundenen Seen gefunden, die ehemals tief unter der Oberfläche lagen. Fünf dieser Seen könnten auch Mineralien enthalten, die für die Entstehung von Leben entscheidend sind.

Seit Menschengedenken scheint der Mars komplett trocken und lebensfeindlich zu sein, an der Oberfläche gibt es aber überzeugende Anzeichen dafür, dass auf dem gesamten Planeten einst große Mengen an Wasser existierten. Eine neue Studie zeigt nun das Grundwasser auf dem frühen Mars, das bisher nur von Modellen vorhergesagt wurde.

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Eine Reihe von tiefen Kratern (markiert als Punkte). Bedeutung der Farben in der Topographie: Rot und Orange stehen für niedrigere Wasserstände, Blau und Grün für höhere. Topographie: © NASA/MGS/MOLA; Kraterverteilung: © F. Salese et al (2019)

Umfangreiche Wasservorkommen

„Der frühe Mars war eine wasserreiche Welt, aber als sich das Klima des Planeten veränderte, zog sich dieses Wasser unter die Oberfläche zurück und bildete unterirdische Seen und Grundwasser”, sagt Francesco Salese von der Universität Utrecht, der führende Autor der Studie, die im Journal of Geophysical Research – Planets veröffentlicht wurde. „Da viel über die Menge und die Rolle des Wasser gesprochen wird, haben wir dieses Wasser in unserer Studie verfolgt und die ersten geologischen Beweise für ein planetenweites Grundwassersystem auf dem Mars gefunden.”

Salese und seine Kollegen haben 24 tiefe, eingeschlossene Krater der nördlichen Hemisphäre des Mars erkundet, deren Grund etwa 4.000 Meter unter dem marsianischen „Meeresspiegel“ liegen. Dieser ist, da es keine Meere gibt, allerdings nur aufgrund von Höhe und Luftdruck willkürlich definiert.

Am Grund dieser Krater wurden Merkmale gefunden, die sich nur durch Wasser hätten bilden können. Viele der Krater enthalten gleich mehrere Merkmale, alle in Tiefen von 4.000 bis 4.500 Metern – was darauf hindeutet, dass diese Krater Wasseransammlungen und Wasserströme enthielten, die sich mit der Zeit veränderten und zurückgingen.

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Entwicklung der wassergefüllten Becken im Laufe der Zeit
Bilder: © NASA/JPL-Caltech/MSSS; Diagramm angepasst an © F. Salese et al. (2019)

Beweise für Flüsse und ein Marsmeer

Es gibt Kanäle, die in die Kraterwände gefräst wurden, Täler, die durch das Absacken des Grundwassers entstanden sind, dunkle, kurvige Deltas, die sich vermutlich beim Steigen und Absinken des Wasserspiegels gebildet haben, zerklüftete Terrassen innerhalb der Kraterwände, die durch stehendes Wasser gebildet wurden, und fächerförmige Sedimentablagerungen, die fließendes Wasser hinterlassen hat. Der Wasserspiegel entspricht den geschätzten Küstenlinien eines mutmaßlichen Marsmeeres, das bis vor drei bis vier Milliarden Jahren auf dem Mars existiert haben soll.

„Wir glauben, dass dieser Ozean mit einem System von unterirdischen Seen verbunden sein könnte, die sich über den gesamten Planeten verteilen”, sagt Gian Gabriele Ori, Co-Autor der Studie und Direktor der Internationalen Forschungsschule für Planetenwissenschaften der Università D’Annunzio in Pescara. „Diese Seen hätten vor etwa 3,5 Milliarden Jahren existiert, also zur selben Zeit wie ein marsianischer Ozean.”

In fünf der Krater entdeckte das Team auch Anzeichen von Mineralien, die bei der Entstehung von Leben auf der Erde eine Rolle spielen: Verschiedene Arten von Ton, Karbonate und Silikate. All diese Funde deuten darauf hin, dass diese Wasseransammlungen auf dem Mars in der Tat alles hatten, um Leben zu ermöglichen. Darüber hinaus waren sie die einzigen Seen, die tief genug waren, um über längere Zeit mit dem wasserreichen Teil der Kruste des Mars verbunden zu sein. Beweise dafür sind vielleicht noch immer in den Sedimenten vorhanden.

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Künstlerische Darstellung von Mars Express. Der Hintergrund basiert auf einem tatsächlichen Bild des Mars, das von der hochauflösenden Stereokamera der Sonde aufgenommen wurde. Bildquelle Sonde: © ESA/ATG medialab; Mars: © ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Exo Mars

Mit einer weiteren Erforschung dieser Orte könnten die Wissenschaftler künftig vielleicht sogar herausfinden, dass auf dem Mars tatsächlich einmal geeignete Bedingungen für die Existenz von Leben herrschten. Das wäre auch für astrobiologische Missionen wie ExoMars – ein gemeinsames Projekt von ESA und Roscosmos – von großer Bedeutung. Der ExoMars Trace Gas Orbiter untersucht den Mars bereits seit einiger Zeit von oben, eine neue Mission soll im nächsten Jahr starten. Sie besteht aus einem Rover, der kürzlich nach Rosalind Franklin benannt wurde, und einer wissenschaftlichen Oberflächenplattform. Sie soll Orte auf dem Mars untersuchen, an denen am ehesten Hinweise auf Leben vermutet werden.

„Derartige Funde sind enorm wichtig; sie helfen uns, die Regionen des Mars zu identifizieren, an denen es die vielversprechendsten Anzeichen gibt, vergangenes Leben zu finden”, sagt Dmitri Titow, ESA-Projektwissenschaftler bei Mars Express. „Besonders spannend ist es, dass eine Mission, Mars Express, die auf dem Roten Planeten so erfolgreich war, jetzt entscheidend dazu beiträgt, zukünftige Missionen wie ExoMars dabei zu unterstützen, den Planeten auf eine andere Art und Weise zu erkunden. Das ist ein großartiges Beispiel für eine sehr erfolgreiche Zusammenarbeit von Missionen.”

 

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Über den Autor

Author profile picture Petra Wiesmayer ist seit mehr als 25 Jahren als Journalistin und Autorin tätig. Sie hat bis heute hunderte Interviews mit Prominenten aus Entertainment, Sport und Politik geführt und zahllose Artikel über Entertainment und Motorsport für internationale Medien recherchiert und verfasst. Als großer Science-Fiction-Fan ist sie fasziniert von Technologien, die die Zukunft der Menschheit mitbestimmen könnten und liest und schreibt gerne darüber.