Einige der marsianischen Tafelberge und Tafelberge in den nördlichen Ebenen des Roten Planeten. Im Inneren dieser erodierten Hügel befinden sich Tonschichten, die durch flüssiges Wasser entstanden sind (Bildnachweis: ESA/DLR/FU Berlin).
Tausende von Hügeln und Anhöhen auf dem Mars enthalten Schichten aus Tonmineralien, die sich bildeten, als fließendes Wasser mit den Felsen interagierte, als der nördliche Teil des Mars überflutet war.
„Diese Forschung zeigt uns, dass das Klima auf dem Mars in der fernen Vergangenheit dramatisch anders war“, sagte Joe McNeil vom Natural History Museum in London in einer Erklärung. „Die Hügel sind reich an Tonmineralien, was bedeutet, dass vor fast vier Milliarden Jahren flüssiges Wasser in großen Mengen an der Oberfläche vorhanden gewesen sein muss.“
Mars ist ein Planet mit zwei Hälften. Im Süden befinden sich uralte Hochländer, während im Norden erodierte, meist tief liegende Ebenen liegen, in denen vermutlich einst große Wasservorkommen existierten. In der Tat gibt es inzwischen überwältigende Beweise dafür, dass der Mars einst wärmer und feucht war, mit Flüssen, Seen und möglicherweise sogar Ozeanen, die vor fast vier Milliarden Jahren existierten.
Jetzt haben Forscher unter der Leitung von McNeil weitere Beweise für ein nördliches Meer gefunden, und zwar in Form von mehr als 15.000 Hügeln und Erhebungen, die bis zu 500 Meter hoch sind und Tonmineralien enthalten.
Auf der Erde – zum Beispiel im Westen der Vereinigten Staaten – finden wir solche Hügel in Form von Buttes und Mesas in Wüstengebieten, wo die Felsformationen über Millionen von Jahren vom Wind erodiert wurden.
Auch auf dem Mars gibt es Buttes und Tafelberge. McNeils Team untersuchte eine Region von der Größe des Vereinigten Königreichs, die mit Tausenden dieser Hügel übersät ist. Sie sind alles, was von einem Hochlandgebiet übrig geblieben ist, das sich um Hunderte von Kilometern zurückgezogen hat und von Wasser und Wind abgetragen wurde, und zwar in Chryse Planitia nördlich und westlich des südlichen Hochlandgebiets, das als Mawrth Vallis bekannt ist. Chryse Planitia war der Landeplatz der NASA-Mission Viking 1 im Jahr 1976 und ist eine ausgedehnte Tieflandregion, die durch einen alten Einschlag entstanden ist.
Anhand von hochauflösenden Bildern und Daten zur spektralen Zusammensetzung der HiRISE- und CRISM-Instrumente auf dem Mars Reconnaissance Orbiter der NASA sowie der Instrumente Mars Express und ExoMars Trace Gas Orbiter der Europäischen Weltraumorganisation ESA konnte das Team von McNeil zeigen, dass die Buttes und Tafelberge auf dem Mars aus geschichteten Ablagerungen bestehen, und dass sich unter diesen Schichten bis zu 350 m (1.150 Fuß) Tonmineralien befinden, die sich bilden, wenn flüssiges Wasser über Millionen von Jahren in Gestein eindringt und mit diesem interagiert.
„[Dies] zeigt, dass es lange Zeit viel Wasser auf der Oberfläche gegeben haben muss“, so McNeil. „Es ist möglich, dass dieses Wasser aus einem alten nördlichen Ozean auf dem Mars stammt, aber diese Idee ist noch umstritten.“
Unmittelbar unter den Tonschichten befinden sich ältere Gesteinsschichten, die keinen Ton enthalten; über den Tonschichten liegen jüngere Gesteinsschichten, die ebenfalls keinen Ton enthalten. Es scheint klar zu sein, dass die Tonschichten aus einer bestimmten feuchten Periode in der Geschichte des Mars stammen, und zwar aus der Noachischen Ära des Roten Planeten (vor 4,2 bis 3,7 Milliarden Jahren), einer geologischen Periode, die durch die Anwesenheit von flüssigem Wasser auf dem Mars gekennzeichnet ist.
Eine künstlerische Darstellung des Rosalind Franklin Rovers auf dem Mars. (Bildnachweis: ESA/Mlabspace)
„Die Hügel bewahren eine nahezu vollständige Geschichte des Wassers in dieser Region innerhalb zugänglicher, zusammenhängender Felsaufschlüsse“, sagte McNeil. „Der bevorstehende Rosalind Franklin Rover der Europäischen Weltraumorganisation ESA wird die Gegend erforschen und könnte uns die Frage beantworten, ob es auf dem Mars jemals einen Ozean gab und, falls ja, ob dort Leben existiert haben könnte.“
Das Gebiet mit den lehmhaltigen Hügeln ist geologisch mit Oxia Planum verbunden, wo Rosalind Franklin auf der Suche nach früherem Leben auf dem Mars im Jahr 2028 starten wird. Es scheint nun vielversprechend, dass Rosalind Franklin tatsächlich zu einem Ort aufbricht, der ihr die besten Chancen bietet, Beweise für frühere Organismen auf dem Roten Planeten zu finden.
Die Ergebnisse wurden am 20. Januar in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht.
