Ein hypothetisches Bild des Mars vor 3,6 Milliarden Jahren, als ein Ozean fast die Hälfte des Planeten bedeckt haben könnte. Die blauen Bereiche zeigen die Tiefe des Ozeans, der bis zum Niveau der Küstenlinie des alten, heute verschwundenen Meeres, genannt Deuteronilus, gefüllt war. Der orangefarbene Stern stellt die Landestelle des chinesischen Rovers Zhurong dar. Der gelbe Stern ist die Landestelle des NASA-Rovers Perseverance, der einige Monate vor Zhurong gelandet ist. (Bildnachweis: Robert Citron)
Heute ist der Mars eine kalte Wüste aus Gestein und Staub – aber vor 4 Milliarden Jahren hatte der Planet Flüsse, Seen und sogar Ozeane mit Sandstränden. Daten des chinesischen Rovers Zhurong enthüllten vor kurzem den ersten Beweis für einen dieser lange verschollenen Marsstrände, indem sie flache Sandhänge entdeckten, die etwa 10 Meter (33 Fuß) unter der Marsoberfläche perfekt erhalten sind. Mit dem Bodenradar an Bord des Rovers wurden dicke Sandschichten gemessen, die sanft zum felsigen Ufer hin abfallen, als ob sie von Meereswellen angespült worden wären.
„Die Strukturen sehen nicht wie Sanddünen aus. Sie sehen nicht wie ein Einschlagskrater aus. Sie sehen auch nicht wie Lavaströme aus. Da fingen wir an, über Ozeane nachzudenken“, sagte Michael Manga, Professor für Erd- und Planetenwissenschaften an der University of California, Berkeley, und Mitautor der Studie, in einer Erklärung. „Die Ausrichtung dieser Merkmale ist parallel zu der alten Küstenlinie, die sie gebildet haben. Sie haben sowohl die richtige Ausrichtung als auch die richtige Neigung, um die Idee zu unterstützen, dass es über einen langen Zeitraum einen Ozean gab, in dem sich der sandartige Strand ansammelte.“
Zhurong verbrachte ein Jahr, von Mai 2021 bis Mai 2022, damit, an der Basis eines steil abfallenden Felsvorsprungs am Rande einer weiten, flachen Ebene entlang zu trudeln. Aus der Sicht des Rovers auf dem Boden ist es schwer zu erkennen, aber diese uralte Küstenlinie auf dem Mars schien in einem 3.300 Kilometer breiten Einschlagskrater namens Utopia-Becken zu liegen, der 2.050 Meilen breit ist. Das Utopia-Becken ist in der Tat der größte bekannte Krater im gesamten Sonnensystem. Wissenschaftler hatten spekuliert, dass das Utopia-Becken einst einen alten Ozean beherbergt haben könnte, und sie dachten, dass der Steilhang, der die Route von Zhurong überblickt, einst dessen Uferlinie gewesen sein könnte.
Und in der Tat, basierend auf den Daten von Zhurong, die die Forscher auf der Erde immer noch untersuchen, war diese Spekulation richtig.
Entlang der 1,9 Kilometer (1,2 Meilen) langen Strecke von Zhurong sandte das Bodenradargerät Radiowellen 80 Meter (262 Fuß) tief in den Marsboden. Die Art und Weise, wie diese Radiowellen zum Instrument zurückreflektiert wurden, offenbarte unterirdische Merkmale, mit denen sie in Berührung kamen, wie die Grenzen zwischen Gesteins- und Sedimentschichten. 10 Meter unter der Oberfläche offenbarte das Radar glatte, sanft abfallende Sandschichten, die mehrere Meter dick sind. Diese Schichten scheinen parallel zu der felsigen Klippe zu verlaufen und steigen in Richtung dieser Klippe mit einer flachen Neigung von 15 Grad an – was typisch für Strände hier auf der Erde ist.
Der vergrabene Strand könnte der erste Beweis für einen echten Ozean aus der Vergangenheit des Mars sein, und sein Vorhandensein bedeutet, dass es auf dem Roten Planeten über Millionen von Jahren einen Ozean gegeben haben muss – lange genug, um die dicken Sandschichten zu hinterlassen, die das Radar von Zhurong gemessen hat. Und dieser Ozean muss von Flüssen gespeist worden sein, folgern die Wissenschaftler, denn diese Flüsse hätten Sedimente in den Ozean geschüttet. Die Wellen hätten diese Ablagerungen schließlich entlang der Küste verteilt und so einen Strand gebildet, der uns auffallend bekannt vorkommen würde.
„Küstenlinien sind großartige Orte, um nach Beweisen für vergangenes Leben zu suchen“, sagte Benjamin Cardenas, Geowissenschaftler an der Pennsylvania State University und Mitautor der Studie, in einer Erklärung. „Man nimmt an, dass das früheste Leben auf der Erde an solchen Orten begann, nahe der Schnittstelle von Luft und flachem Wasser. (Es ist nicht genau bekannt, wo oder wie das Leben auf der Erde begann, aber Küstenlinien wie diese sind eine Möglichkeit, zusammen mit hydrothermalen Schloten auf dem tiefen Meeresboden).
Die Entdeckung war ein geologischer Glücksfall; der Strand von Zhurong wäre in den letzten 3,5 Milliarden Jahren wahrscheinlich bis zur Unkenntlichkeit erodiert, wenn er nicht unter den 33 Fuß hohen, felsigen und staubigen Trümmern von Asteroideneinschlägen, Vulkanen und Staubstürmen begraben gewesen wäre.
„Dies untermauert die Vermutung, dass diese Region des Mars in der Vergangenheit bewohnbar war“, sagte Hai Liu, Professor an der Fakultät für Bauingenieurwesen und Verkehrswesen der Universität Guangzhou, Mitautor der Studie und Mitglied des Wissenschaftsteams der Tianwen-1-Mission, zu der auch Chinas erster Mars-Rover Zhurong gehörte, in der Erklärung.
Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.
