Forschende standen vor einem Rätsel: Der Mars ist zu kalt für Wasser, aber voller Hinweise auf Wasser. Nun enthüllt eine Studie, wie das zusammenpasst.
Houston – Jahrzehntelang rätselte die Wissenschaft über ein Paradoxon: Die Mars-Oberfläche zeigt eindeutige Spuren von langlebigen Seen, doch Klimamodelle sagen, der Planet war viel zu kalt für flüssiges Wasser. Nun hat ein Forschungsteam der Rice University eine überraschend einfache Erklärung gefunden: Dünne, saisonale Eisschichten wirkten wie natürliche Thermodecken und schützten die Mars-Seen vor dem Gefrieren.
„Als ich antike Seebecken auf dem Mars ohne klare Anzeichen von dickem, langlebigem Eis sah, fragte ich mich, ob diese Seen in einem kalten Klima mehr als eine Saison lang Wasser halten konnten“, erklärt Eleanor Moreland, Doktorandin an der Rice University und Hauptautorin der Studie. „Als unser neues Modell begann, Seen zu zeigen, die jahrzehntelang mit nur einer dünnen, saisonal verschwindenden Eisschicht bestehen konnten, war es aufregend, dass wir endlich einen physikalischen Mechanismus haben könnten, der zu dem passt, was wir heute auf dem Mars sehen.“
Wie passen Hinweise auf Wasser zu einem kalten Mars?
Die Mars-Oberfläche ist übersät mit geologischen Beweisen für flüssiges Wasser: Es gibt erhaltene Uferlinien, Sedimentschichten und Mineralablagerungen. Diese Merkmale deuten darauf hin, dass Wasser über längere Zeiträume existierte – ein Widerspruch zu den meisten Klimamodellen, die besagen, dass der frühe Mars zu kalt war, um dauerhaft flüssiges Wasser an der Oberfläche zuzulassen.
Das Forschungsteam der Rice University nutzte ein für Mars-Bedingungen angepasstes Klimamodell und simulierte Seen über 30 Mars-Jahre. Die Ergebnisse zeigen, dass Seen an Orten wie dem Gale-Krater nahe dem Äquator des Planeten unter einer dünnen Schicht saisonalen Eises mindestens jahrzehntelang bestehen konnten, möglicherweise sogar länger, wenn die umgebenden Klimabedingungen stabil blieben. Die Forschungsergebnisse wurden im Fachjournal AGU Advances veröffentlicht.
Eine isolierende Eisschicht auf Mars-Seen könnte das Paradoxon erklären
In einigen Simulationen froren die Seen während kälterer Jahreszeiten vollständig durch. In anderen blieben die Seen flüssig und wurden von einer dünnen Eisschicht bedeckt, anstatt fest zu gefrieren. Diese dünne Eisschicht wirkte wie ein isolierender Deckel, der den Wasserverlust erheblich reduzierte und gleichzeitig Sonnenlicht durchließ, das in wärmeren Monaten das Eis erwärmen konnte.
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„Weil das Eis dünn und temporär ist, würde es kaum Spuren hinterlassen, was erklären könnte, warum Rover keine klaren Anzeichen von dauerhaftem Eis oder Gletschern auf dem Mars gefunden haben“, erläutert Kirsten Siebach, Co-Autorin der Studie. Das Eis isoliert das Wasser im Winter, während es im Sommer schmelzen kann.
Flüssiges Wasser war auf dem Mars wohl nicht nur bei konstant hohen Temperaturen möglich
Die Studie widerlegt eine wichtige Annahme: Bisher glaubten Forscher, dass flüssiges Wasser auf dem Mars nur bei konstant hohen Temperaturen existieren konnte. Nun zeigt sich: Die Seen konnten auch in eisiger Kälte überdauern – geschützt durch ihre dünne Eisdecke. Das erklärt viele Rätsel der Mars-Oberfläche: Uferlinien, Sedimentablagerungen und bestimmte Mineralien, die Wissenschaftler bisher nicht mit den kalten Klimamodellen in Einklang bringen konnten, ergeben jetzt plötzlich Sinn. (Quellen: Mitteilung der Rice University, Studie in AGU Advances) (tab)
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