Eine Darstellung des Mars als eine trockene und karge Welt. Doch das war nicht immer so. Wohin ist das Wasser des Roten Planeten verschwunden? (Bildnachweis: NASA/Robert Lea (erstellt mit Canva))
Wissenschaftler sind sich sicher, dass der Mars einst reichlich Wasser besaß. Dies zeigen die gewaltigen, von Fluten geformten Kanäle, uralte Flusstäler und Mineralien, die nur in flüssigem Wasser entstehen. Doch wie der Rote Planet sein Wasser verlor und zu der trockenen Welt wurde, die wir heute sehen, bleibt weiterhin Gegenstand von Diskussionen.
Eine neue Herausforderung für eine kürzlich aufgestellte Theorie über große Mengen Wasser unter der Marsoberfläche deutet darauf hin, dass der Rote Planet möglicherweise doch kein flüssiges Wasser unter seiner Kruste verbirgt.
In einem am 6. März in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichten Brief argumentiert Bruce Jakosky, ein leitender Wissenschaftler an der University of Colorado Boulder und ehemaliger Hauptuntersucher der NASA-Mission MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), dass die Theorie des vergangenen Jahres eine alternative Erklärung hat.
„Wir gehen davon aus, dass sich in der Kruste des Mars Wasser oder Eis befindet“, sagte Jakosky in einer Stellungnahme. „Es tatsächlich nachzuweisen und möglicherweise seine Menge zu bestimmen, ist eine Herausforderung, aber von entscheidender Bedeutung, um zu verstehen, wie viel Wasser es auf dem Mars gibt und welche Geschichte es hat.“
Im Jahr 2024 hat ein Team unter der Leitung von Vaughan Wright am Scripps Institution of Oceanography der University of California San Diego festgestellt, dass eine mittlere Kruste aus zerklüftetem, wassergesättigtem Magmagestein die von der NASA-Mission InSight gesammelten Daten am besten erklärt. Die Mission, die inzwischen beendet ist, nutzte seismische Untersuchungen, Geodäsie und Wärmetransport, um das Innere des Mars zu erforschen.
Während frühere Missionen sich auf Oberflächenmerkmale konzentrierten, erfordert das Verständnis der Entstehung des Mars die Erforschung seines tiefen Inneren. Der InSight-Lander, der 2018 gestartet wurde, wurde entwickelt, um die innere Aktivität des Planeten zu messen, einschließlich seiner Temperatur, seismischen Wellen und Kern-Dynamik.
Wright und seine Kollegen analysierten die Daten von InSight, um Modelle der Gesteinsarten und Wassersättigungsgrade zu erstellen, die die seismische Aktivität in etwa 10 bis 12 Kilometern Tiefe unter der Marsoberfläche erklären könnten.
Eine Illustration des Mars als trockene und karge Welt. Doch das war nicht immer so. Wohin ist das Wasser des Roten Planeten verschwunden? (Bildnachweis: NASA/Robert Lea (erstellt mit Canva))
Basierend auf ihren Ergebnissen schätzten Wright und seine Kollegen, dass die Marskruste eine Wassermenge von 0,62 bis 1,24 Meilen (1 bis 2 Kilometer) enthalten könnte, wenn sie gleichmäßig über die Planetenoberfläche verteilt wäre. Diese Menge wird als globale äquivalente Schicht bezeichnet.
Zum Vergleich: Die globale äquivalente Schicht der Erde beträgt etwa 3,6 Kilometer. Diese besteht hauptsächlich aus Wasser in den Ozeanen, während nur ein kleiner Teil in der Erdkruste enthalten ist.
„Der Ansatz und die Analyse sind zwar vernünftig und angemessen, doch die Ergebnisse ihrer Modellierung deuten auf eine alternative Schlussfolgerung hin“, bemerkte Jakosky.
Wright und Jakosky analysierten die Modellierungsdaten anhand eines Kriteriums, das als Flüssigwassersättigung bekannt ist. Dabei handelt es sich um den Anteil der Porenräume im Gestein, die mit flüssigem Wasser gefüllt sind.
Wrights Modellierung deutete darauf hin, dass die Flüssigwassersättigung in der mittleren Kruste unter InSight nahezu 1 beträgt. Das bedeutet, dass fast alle Porenräume in den Gesteinen mit flüssigem Wasser gefüllt sind. Diese Schlussfolgerung, so die Forscher, half dabei, die seismischen Daten von InSight zu erklären, da wassergesättigte Gesteine sich unter seismischen Wellen anders verhalten würden.
Jakosky überprüfte die Daten jedoch erneut und eröffnete dadurch neue Möglichkeiten.
Eine Illustration des Mars als trockene und karge Welt. Doch es war nicht immer so. Wohin ist das Wasser des roten Planeten verschwunden? (Bildnachweis: NASA/Robert Lea (erstellt mit Canva))
Jakosky und seine Kollegen gingen davon aus, dass die Porenräume in der Kruste auch festes Eis enthalten oder sogar leer sein könnten, anstatt vollständig mit flüssigem Wasser gefüllt zu sein. Sie glauben, dass dies immer noch die seismischen und gravimetrischen Daten erklären könnte, die InSight gesammelt hat.
Jakosky wies darauf hin, dass die InSight-Daten zwar nicht bestätigen, dass flüssiges Wasser in der mittleren Kruste vorhanden ist, es aber auch nicht vollständig ausschließen. Unter Berücksichtigung der Verteilung von Porenräumen und der möglichen Anwesenheit von Eis oder Hohlräumen schlug Jakosky vor, dass die Wassermenge, wenn sie gleichmäßig über die Planetenoberfläche verteilt wäre, zwischen null und 1,24 Meilen (0 bis 2 Kilometer) liegen könnte. Dies passte die untere Schätzung des Teams von Wright an und deutet auf ein breiteres Spektrum an Möglichkeiten hin.
„Mit zukünftigen Raumsondenmessungen könnte es möglich sein, die Häufigkeit von Wasser in der Kruste durch eine präzisere Bestimmung der Krusteneigenschaften einzugrenzen“, schloss Jakosky.
Zumindest vorerst wird die Debatte über das Wasser auf dem Mars also weiterhin hitzig geführt.
