Tief im Inneren des Mars gibt es mindestens so viel Wasser wie ein Ozean.(Bildnachweis: STScI/AURA)
Die NASA-Mission InSight hat in der Kruste des Roten Planeten genügend Wasser entdeckt, um die Marsoberfläche zu bedecken. Der Ozean liegt zwischen einem und zwei Kilometern unter der Erdoberfläche begraben.
InSight, das während des Betriebs ein stationärer Lander war, landete im November 2018 in der Region Elysium Planitia auf dem Mars. Er hielt seine Mission vier Jahre lang aufrecht und entdeckte, ausgestattet mit dem ersten Seismometer, das zum Roten Planeten gebracht wurde, 1.319 Marsbeben.
Jetzt haben die Geophysiker Vashan Wright und Matthias Morzfeld von der Scripps Institution of Oceanography an der University of California, San Diego, und der Professor für Planetenwissenschaften Michael Manga von der University of California, Berkeley, diese Seismometerdaten genutzt, um Wasser auf dem Planeten zu entdecken.
Sie kombinierten die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der aufgezeichneten Marsbeben – die dokumentiert wurden, als die Beben durch das Innere des Roten Planeten hallten – mit einem mathematischen Modell, das die Physik der verschiedenen Gesteinsarten in der Kruste und im Mantel des Mars beschreibt. Es ist genau die gleiche Art von Modell, die Seismologen auf der Erde verwenden, um unterirdische Grundwasserleiter und Ölfelder zu identifizieren.
Die Ergebnisse waren verblüffend, denn die Daten zeigten, dass viele der seismischen Wellen durch mit flüssigem Wasser gesättigtes Gestein gelaufen waren.
„Das Verständnis des Wasserkreislaufs auf dem Mars ist von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der Entwicklung des Klimas, der Oberfläche und des Inneren des Planeten“, so Wright in einer Presseerklärung. „Ein nützlicher Ausgangspunkt ist es, herauszufinden, wo sich Wasser befindet und wie viel es dort gibt.“
Erhalten Sie den kosmischeweiten.de Newsletter
Es gab einmal viel flüssiges Wasser auf der Marsoberfläche, mit Ozeanen, Seen und Flüssen, aber das Wasser verschwand vor etwa 3 Milliarden Jahren; heute erkunden Marsrover ausgetrocknete Seebetten und leere Flusskanäle. Während ein Teil des Marswassers als Eis in den Polkappen und als Permafrost in den mittleren Breiten der Erde eingeschlossen ist, ging man davon aus, dass das restliche Wasser des Mars in den Weltraum entwichen war. Man ging davon aus, dass der Wasserdampf in der Atmosphäre durch die ultraviolette Strahlung der Sonne aufgespalten wurde und dass die geringe Schwerkraft des Mars nicht in der Lage war, die Wasserstoffanteile des Dampfes festzuhalten, die dann vom Sonnenwind in den Weltraum getragen worden wären, wenn es kein globales Magnetfeld gegeben hätte, das sie abgeschirmt hätte. In der Zwischenzeit hätten die Sauerstoffanteile des Dampfes das Oberflächengestein oxidiert, was zu dem rostroten Planeten geführt hätte, den wir heute sehen. Die MAVEN-Mission (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) der NASA hat diesen Prozess sogar in Aktion gesehen.
Nun scheint es jedoch, dass nicht das gesamte Wasser des Mars auf diese Weise unwiederbringlich verloren gegangen ist. Ein Teil könnte stattdessen in die Kruste gesickert sein, wo es in winzigen Rissen und Poren im zerklüfteten Eruptivgestein des Planeten gespeichert wurde.
Das Problem ist, dass dieses Wasser tief ist. Sehr tief. Die Seismometerdaten deuten darauf hin, dass es sich in einer Tiefe zwischen 11,5 und 20 km befindet und dass es in der Kruste oberhalb einer Tiefe von 5 km überhaupt kein Wasser mehr gibt. Obwohl dies der bisher beste Beweis für flüssiges Wasser auf dem Mars ist, ist es für Astronauten nicht möglich, es zu erreichen.
Um zu verdeutlichen, warum es so unerreichbar ist, sollte man bedenken, dass das tiefste Loch, das jemals auf der Erde gegraben wurde, das Kola Superdeep Borehole in Russland ist. Ingenieure in der Sowjetunion verbrachten 20 Jahre damit, das Loch zu graben, um den Erdmantel zu erreichen, aber die Bohrung musste bei einer Tiefe von 12,2 km abgebrochen werden, weil die Temperatur – 180 Grad Celsius – für den Bohrer zu hoch wurde. Es scheint unwahrscheinlich, dass in absehbarer Zeit vergleichbare Bohrungen auf dem Mars durchgeführt werden können.
Aber auch wenn wir dieses Wasser – noch – nicht erreichen können, können wir über seine Bedeutung für die Geschichte des Mars und für die Möglichkeit von Leben auf dem Roten Planeten spekulieren.
„Die Feststellung, dass es ein großes Reservoir an flüssigem Wasser gibt, gibt Aufschluss darüber, wie das Klima war oder sein könnte“, so Manga. „Und Wasser ist für das Leben, wie wir es kennen, notwendig. Ich wüsste nicht, warum [das unterirdische Reservoir] keine bewohnbare Umgebung sein sollte. Das ist auch auf der Erde der Fall – in tiefen, tiefen Minen gibt es Leben, auf dem Grund des Ozeans gibt es Leben. Wir haben keine Beweise für Leben auf dem Mars gefunden, aber zumindest haben wir einen Ort identifiziert, der prinzipiell in der Lage sein sollte, Leben zu erhalten.“
Die Ergebnisse wurden am 12. August in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
