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Wissenschaftler überdenken die lange Zeit vorherrschende Meinung, dass die Flüssigkeit, die die Marsoberfläche geformt hat, Wasser gewesen sein muss.
Seit Jahrzehnten deuten Anzeichen wie massive Abflusskanäle, alte Flusstäler, Deltas und Seebetten darauf hin, dass der Mars eine wasserreiche Vergangenheit hatte, da diese Formationen denen ähneln, die auf der Erde durch Wasser geformt wurden. Diese weit verbreiteten Merkmale scheinen die Möglichkeiten auf flüssiges Wasser einzuschränken – aber diese Theorie hat Risse.
Eine andere Möglichkeit ist flüssiges Kohlendioxid. In der dichten Atmosphäre des frühen Mars könnte sich Kohlendioxid verflüssigt haben und über den Roten Planeten geflossen sein, um seine Oberfläche ähnlich wie Wasser zu zerschneiden. In einer neuen Studie argumentiert ein Forscherteam, dass unser umfassendes Verständnis von wasserbasierten Systemen auf der Erde in Verbindung mit dem begrenzten Wissen über flüssiges Kohlendioxid dazu geführt haben könnte, dass wir ein Szenario, das den Mars, wie wir ihn heute kennen, grundlegend geprägt haben könnte, vorschnell ausschließen.
„Es ist schwer zu sagen, wie wahrscheinlich es ist, dass diese Spekulationen über den frühen Mars tatsächlich wahr sind“, sagte Michael Hecht, leitender Forscher des MOXIE-Instruments an Bord des NASA Mars Rover Perseverance, in einem Interview mit MIT News. „Was wir sagen können, und das tun wir auch, ist, dass die Wahrscheinlichkeit hoch genug ist, um die Möglichkeit nicht zu ignorieren.“
Sie verweisen auf frühere Experimente aus der Forschung zur Kohlenstoffbindung, in denen untersucht wurde, wie Kohlendioxid mit Mineralien in Gegenwart von Sole und überkritischem oder flüssigem Kohlendioxid interagiert – einer Phase von Kohlendioxid, die bei bestimmten Temperaturen und Drücken auftritt, in der es sowohl die Eigenschaften eines Gases als auch die einer Flüssigkeit aufweist.
Diese Studien zeigten weit verbreitete Karbonatisierungsprozesse, bei denen Kohlendioxid in Form von Karbonaten in Mineralien eingebaut wird, unter Bedingungen, die für den frühen Mars relevant sind. „Geologische Sequestrierung auf der Erde hat ein überraschendes Ausmaß an chemischer Reaktivität zwischen [Kohlendioxid] -Flüssigkeit und Mineralien offenbart, wenn die Flüssigkeit wassergesättigt ist, wie es auf dem Mars wahrscheinlich der Fall gewesen wäre“, schreiben die Forscher in einer neuen Studie. „Die daraus resultierenden Umwandlungsprodukte – Karbonate, Schichtsilikate und möglicherweise Sulfate – stimmen mit den heute auf dem Mars gefundenen Mineralien überein.
Die derzeitige Mineralogie und die Oberflächenmerkmale könnten sich aus stabilem flüssigem Kohlendioxid gebildet haben, das unter Kohlendioxidgletschern geschmolzen ist, oder sogar aus unterirdischen Reservoirs.
Die Forscher betonen jedoch, dass sie von der Vorstellung einer einzigen warmen, feuchten Umgebung abrücken und stattdessen eine Reihe von kurzen, instabilen und unterirdischen Prozessen hervorheben.
Das könnte auch bedeuten, dass eine Kombination aus flüssigem Wasser und flüssigem CO₂ die Marslandschaft geformt haben könnte. Es handelt sich nicht unbedingt um ein Entweder-Oder-Szenario – und das ist die Kernaussage, die die Wissenschaftler vermitteln wollen. Um zu verstehen, was auf dem Mars passiert sein könnte, muss man über die Grenzen der Erde hinaus denken und Möglichkeiten jenseits der traditionellen Annahmen erforschen.
„Zu verstehen, wie genügend flüssiges Wasser auf dem frühen Mars fließen konnte, um die Morphologie und Mineralogie zu erklären, die wir heute sehen, ist wahrscheinlich die größte ungeklärte Frage der Marsforschung“, sagte Hecht. „Es gibt wahrscheinlich nicht die eine richtige Antwort, und wir schlagen lediglich ein weiteres mögliches Teil des Puzzles vor.“
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht.