Studie bestätigt: Früher Mars war warm und feucht und kühlte dann ab
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Barcelona (Spanien) – Schon lange ist bekannt, dass es auf dem heute trockenen und kalten Mars einst reichlich Wasser gab. Ob dieses Wasser aber in flüssiger Form vorhanden und verbreitet war oder als Eis, darüber herrscht bislang kein allgemeiner Konsens unter Planetenwissenschaftlern. Eine neue vergleichende Studie bestätigt nun bisherige Modelle vom frühen Mars als warmer und feuchter Planet mit Niederschlägen, der sich dann aber zusehends abkühlte.
Waren die Temperaturen auf dem frühen Mars hoch genug, damit Wasser fließen konnte? Geschah dies über einen längeren Zeitraum oder nur gelegentlich? War die Oberfläche warm oder gefroren? Zahlreiche Fragen bewegen bis heute Planetenwissenschaftler und Astrobiologen – schließlich machen warme Bedingungen es viel wahrscheinlicher, dass sich auch Leben auch auf der Oberfläche des alten Mars entwickelt haben könnte.
Wie das Team um Professor Briony Horgan von der Purdue University aktuell auf der „Goldschmidt Geochemie-Konferenz“ in Barcelona berichtete, haben sie Muster der Mineralablagerungen auf dem Mars mit ähnlichen Ablagerungsmustern auf der Erde verglichen. Anhand der Ergebnisse dieses Vergleichs bestätige sich ein weiteres Mal die Vorstellung vom frühen Mars mit einer oder mehreren Perioden, in denen Regenschauer und fließende Gewässer die Oberfläche prägten – dieses Wasser später dann später aber gefror.
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„Wir wissen, dass es Perioden gab, in denen die Marsoberfläche gefroren war“, erläutert Horgan und führt dazu weiter aus: „Wir wissen, dass es Perioden gab, in denen Wasser frei floss. Aber wir wissen nicht genau, wann diese Perioden waren und wie lange sie dauerten. Wir haben noch nie unbemannte Missionen in Gebiete des Mars geschickt, in denen wir diese frühesten Gesteine finden können, also müssen wir die erdgebundene Wissenschaft nutzen, um die Geochemie dessen zu verstehen, was dort passiert sein könnte.“
Die aktuelle Studie über die Verwitterung unter radikal unterschiedlichen Klimabedingungen wie den Oregon-Kaskaden, Hawaii, Island und anderen Orten auf der Erde könne zeigen, wie das Klima das Muster der Mineralablagerung beeinflusst. „Hier auf der Erde finden wir Siliziumdioxidablagerungen in Gletschern, die für Schmelzwasser charakteristisch sind. Auf dem Mars können wir ähnliche Siliziumdioxidablagerungen in jüngeren Gebieten identifizieren, aber wir können auch ältere Gebiete sehen, die tiefen Böden aus warmen Klimazonen der Erde ähnlich sind. Dies legt nahe, dass wir vor drei bis vier Milliarden Jahren auf dem Mars einen allgemein langsamen Trend von warm zu kalt hatten, mit Zeiten des Auftauens und Gefrierens.“
Sollte sich dieses Modell bestätigen, so hätte dies auch Konsequenzen für die Suche nach möglichem Leben auf dem Mars: „Wir wissen, dass sich die Bausteine des Lebens auf der Erde sehr bald nach der Entstehung der Erde entwickelt haben und dass fließendes Wasser für die Entwicklung des Lebens unerlässlich ist“, erläutern die Forscher. „Der Beweis, dass wir frühes, fließendes Wasser auf dem Mars hatten, erhöht die Chancen, dass sich einfaches Leben etwa zur gleichen Zeit wie auf der Erde entwickelt haben könnte. Wir hoffen, dass die Mission Mars2020 in der Lage sein wird, diese Mineralien genauer zu untersuchen und genau zu beantworten, welche Bedingungen es gab, als der Mars noch jung war.“
Zwar stützt auch die aktuelle Analyse der Oberflächengeologie des Mars das Bild von einem zunächst warmen hin zu einem kalten Mars-Klima, allerdings stützen die Klimamodelle des Mars dieses Szenario nicht, da in ihnen der junge Mars nur begrenzt Wärme von der ebenfalls noch jungen Sonne erhielt. „Wenn unsere Ergebnisse korrekt sind, dann müssen wir weiter an den Klimamodellen des Mars arbeiten, möglicherweise mit einem chemischen oder geologischen oder anderen Prozess, der den jungen Planeten hätte erwärmen können“, so Horgan.
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