Hat der Mars sein Wasser aufgesaugt?

Heute ist der Mars trocken (links) – doch einst war er von Wasser geprägt (rechts). (Illustration: Jon Wade)

Heute ist er ein kalter Wüstenplanet – doch vor Jahrmilliarden war auch der Mars einmal von Flüssen, Seen und Meeren geprägt, das gilt mittlerweile als gesichert. Wie und warum das kostbare Nass verschwand, beschäftigt Wissenschaftler schon seit einiger Zeit. Nun präsentiert ein Forscherteam ein Erklärungsmodell, wonach ein großer Teil des Wassers vom Marsgestein absorbiert wurde und dadurch von der Oberfläche verschwand. Es gelangte schließlich in tiefere Schichten, in denen es auch heute noch gebunden vorliegt, geht aus dem Modell hervor.

Geologische Spuren, Sedimente und weitere Hinweise legen nahe, dass der Mars vor etwa 3,5 Milliarden Jahren noch ein potenziell lebensfreundlicher Planet war, dessen Oberfläche flüssiges Wasser prägte. Bisher geht man davon aus, dass der größte Teil dieses Schatzes im Lauf der Zeit ins Weltall entfleuchte: Als der Mars sein schützendes Magnetfeld verlor, konnten die Sonnenwinde das Wasser seiner dünner werdenden Atmosphäre zunehmend davontragen. Heute sind nur noch gefrorene Überbleibsel des einstigen Wasserschatzes erhalten geblieben.

Schwammartiger Effekt

Den Forschern um Jon Wade von der University of Oxford zufolge scheint diese Erklärung aber nicht das Ausmaß des enormen Wasserverlusts erklären zu können. Ihr Verdacht richtete sich auf die Mineralogie des Mars als ein Faktor der massiven Austrocknung. Im Rahmen ihrer Studie modellierten sie die Fähigkeiten von Gesteinen, Wasser aufzunehmen. Das Team bewertete im Fall des Mars außerdem die Rolle, die die Temperatur des Gesteins, der Untergrunddruck und das allgemeine Mars-Make-up auf die Absorption an der Planetenoberflächen gehabt haben könnte.

Aus den Ergebnissen geht hervor, dass die vergleichsweise eisensenreichen Basaltgesteine auf dem Mars etwa 25 Prozent mehr Wasser aufnehmen können als entsprechende Gesteine auf der Erde. Nach der Resorption könnte das Wasser anschließend von der Marsoberfläche in das Mantelgestein des Planeten gelangt sein, erklären die Wissenschaftler. "In der Geschichte des Mars besaß die basaltische Kruste einen schwammartigen Effekt. Das Wasser des Planeten reagierte mit den Gesteinen und bildete eine Vielzahl von wasserreichen Mineralien. Dieser Effekt trocknete die Oberfläche aus und machte den Mars zunehmend lebensfeindlich", so Wade.

Warum die Erde ein blauer Planet blieb

Zur Frage, warum es bei der Erde nicht zu diesem Effekt gekommen ist, sagt er: "Der Mars ist viel kleiner als die Erde, er hat ein anderes Temperaturprofil und einen höheren Eisengehalt in seinem Silikatmantel", fasst Wade zusammen. Dies scheinen nur feine Unterschiede zu sein, aber sie können erhebliche Effekte verursachen, die sich im Laufe der Zeit addieren. Der Theorie der Forscher zufolge führten sie letztlich dazu, dass ein Großteil des Oberflächenwassers des Mars aufgenommen wurde. "Durch die geologischen Merkmale des Planeten gelangte es dann in den Mantel", sagt Wade. Im Fall der Erde blieb wasserhaltiges Gestein hingegen eher an der Oberfläche und so wurde das kostbare Nass nicht im Erdmantel eingeschlossen, sondern immer wieder freigesetzt, erklärt der Wissenschaftler.

Um auf ihre bisherigen Ergebnisse aufzubauen, wollen Wade und seine Kollegen nun einigen hypothetischen Fragen analytisch nachgehen: "Was wäre, wenn die Erde mehr oder weniger Eisen im Mantel besitzen würde - wie hätte das unsere Welt verändert? Was wäre, wenn die Erde größer oder kleiner wäre? Antworten auf diese Fragen könnten uns helfen zu verstehen, welche Rolle die Gesteinschemie für das Schicksal von Planeten spielt", so Wade.

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