Jahrzehntelang konnten Wissenschaftler nicht erklären, wie auf dem eisigen Mars Seen existieren konnten. Eine einfache Entdeckung löst das Rätsel nun.
Houston – Ein wissenschaftliches Rätsel, das Forscher seit Jahrzehnten beschäftigt, scheint nun gelöst. Die Mars-Topografie weist eindeutige Anzeichen ehemaliger Seen und Flüsse auf, während bisherige Klimamodelle dem roten Planeten Temperaturen zuschreiben, die flüssiges Wasser unmöglich machen sollten. Wissenschaftler der Rice University haben jetzt eine überraschend simple Lösung für diesen scheinbaren Widerspruch präsentiert.
Laut der kürzlich im Fachjournal AGU Advances veröffentlichten Studie könnten saisonale, relativ dünne Eisschichten als natürliche Isolierung fungiert haben. Diese verhinderten das vollständige Gefrieren der Gewässer und ermöglichten so die Entstehung langfristiger Seen auf dem Mars.
Wie konnten Seen auf dem eiskalten Mars überstehen?
„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.“
Die Marsoberfläche liefert zahlreiche Belege für die frühere Existenz von Wasser – von Sedimentschichten über Mineralablagerungen bis hin zu erkennbaren Uferlinien. Diese geologischen Formationen lassen auf längere Wasservorkommen schließen – ein Phänomen, das mit den gängigen Klimamodellen nicht vereinbar schien. Das Forschungsteam entwickelte ein speziell an Mars-Bedingungen angepasstes Klimamodell und führte Simulationen über 30 Mars-Jahre durch. Die Ergebnisse waren bemerkenswert: In äquatornahen Regionen wie dem Gale-Krater konnten Seen unter einer dünnen, saisonalen Eisdecke über Jahrzehnte existieren – möglicherweise sogar deutlich länger bei konstanten Klimabedingungen.
Forschungsteam macht wichtige Mars-Entdeckung
Die Simulationen zeigten zwei verschiedene Szenarien: In einigen Fällen gefror das Wasser während kälterer Perioden vollständig. In anderen Simulationen blieben die Seen flüssig und wurden lediglich von einer dünnen Eisschicht bedeckt. Diese Schicht fungierte als isolierende Barriere, die einerseits den Wasserverlust minimierte und andererseits Sonnenlicht durchließ, welches das Eis in wärmeren Monaten 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.
Wasser auf dem Mars: Seen können auch bei kalten Bedingungen bestehen
Diese Entdeckung stellt einen bedeutenden Wandel im Verständnis der Mars-Hydrologie dar. Die bisherige Annahme, dass flüssiges Wasser auf dem Mars ausschließlich bei durchgehend hohen Temperaturen existieren konnte, könnte revidiert werden. Die Forschungsergebnisse belegen, dass Seen auch unter extrem kalten Bedingungen bestehen konnten – geschützt durch ihre isolierende Eisdecke. Diese Erkenntnis liefert Erklärungen für zahlreiche bisher unverstandene geologische Formationen auf dem Mars. Uferlinien, Sedimentablagerungen und bestimmte Mineralvorkommen, die mit den kalten Klimamodellen nicht in Einklang zu bringen waren, erscheinen nun in einem neuen Licht. (Quellen: Mitteilung der Rice University, Studie in AGU Advances) (tab)
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