Einst war der Mars lebensfreundlich, dann kam der Klimawandel

Wien. Flüsse, Bäche, Wärme und eine reiche Vegetation mit blühenden Landschaften? Vermutlich nicht ganz. Jedoch ein kühles, trockenes Klima, das sich langsam erwärmte und allmählich feuchter wurde: Vor 3,8 bis 3,1 Milliarden Jahren bot der Mars Umweltbedingungen, die die Entstehung von Leben erlaubten - unser felsiger Nachbar war über viele Millionen Jahre lebensfreundlich. Das schließen Forscher aus Bodenanalysen des Marsrovers "Curiosity" der US-Raumfahrtbehörde Nasa. Die Daten liefern Belege für ein relativ stabiles Klima auf dem jungen Roten Planeten, das durch einen Klimawandel beendet wurde.

Wegen der Nähe und Ähnlichkeiten zur Erde spekuliert die Menschheit seit Jahrhunderten über die Möglichkeit von Leben auf dem Mars. Unser äußerer Nachbarplanet ist vor allem für Erkenntnisse über die Ursprünge von Leben interessant, da er der frühen Erde recht ähnlich ist. Es ist kalt, es gibt keine Plattentektonik und keine Kontinentalverschiebungen - seit dem Ende des Mars-Zeitalters des Hesperian, in dem sich der Rote Planet in eine kalte Staubwüste verwandelte, ist er größtenteils unverändert.

Dennoch könnte der Mars präbiotische Bedingungen besitzen oder besessen haben, die zur Entstehung von organischen Molekülen führten. Die Wissenschaft geht der Frage, ob auf dem Mars Leben existiert, seit Jahrzehnten intensiv nach. Forschungsmissionen und Marsfahrzeuge wie "Curiosity" konzentrieren sich auf die Suche nach Wasser, chemischen Biomarkern im Boden und in den Steinen des Felsplaneten und gasförmige Biomarkern in der Atmosphäre.

Das Team um Joel Hurowitz von der Stony Brook University im US-Bundesstaat New York haben nun Daten von Bodenproben analysiert, die der Rover in seinem Einsatzgebiet im Gale-Krater gesammelt und zur Erde geschickt hat. "Curiosity" fährt seit 2012 durch den rund 150 Kilometer großen Krater auf dem Mars und hat verschiedene Indizien dafür gefunden, dass die Senke einst ein großer See füllte.

Hurowitz und seine Kollegen haben Proben von Schlammsteinen aus unterschiedlichen Tiefen des einstigen Sees untersucht und rekonstruiert, welche Bedingungen bei deren Entstehung herrschten. Demnach hatte der See damals zwei sedimentäre Schichten aus verschiedenen chemischen Zusammensetzungen: In der Nähe der Oberfläche gab es einen hohen Anteil an oxidierenden Verbindungen aus der Atmosphäre sowie grobkörniges Gestein. In den tieferen Wasserschichten herrschten hingegen sauerstoffarme Bedingungen und fand sich feinkörniges Gestein. Beide Felstypen weisen Veränderungserscheinungen auf -als Reaktion auf einen steigenden Salzgehalt im Wasser im Zuge der Austrocknung des Sees.

Die Forschenden kommen zu dem Schluss, dass auf dem Roten Planeten über längere Zeit ein stabiles Klima geherrscht haben muss. Es habe sich von kalt und trocken zu wärmer und feuchter entwickelt, bis der See und die Oberfläche austrockneten - vermutlich aufgrund von Veränderungen in der Atmosphäre. Die Untersuchung belege gemeinsam mit anderen Funden, dass der junge Mars vor 3,8 bis 3,1 Milliarden Jahren alle physikalischen, chemischen und energetischen Voraussetzungen für eine lebensfreundliche Umwelt besessen habe. Zum Vergleich: Auf der Erde begann das Leben vor etwa 3,5 Milliarden Jahren. Forscher vermuten, dass sich die ersten organischen Verbindungen in der Tiefsee bildeten.

Ein anderes Team vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico schließt aus Ablagerungen von Siliziummineralen, dass auch nach dem Austrocknen des Sees größere Grundwasserströme existierten. Die Minerale seien von altem Grundgestein in darüberliegendes jüngeres Gestein gewandert, schreibt Studienleiter Jens Frydenvang im Fachblatt "Geophysical Research Letters".

"Selbst als der See verdunstete, gab es wesentliche Mengen Grundwasser länger als wir bisher gedacht haben", erläutert er: "Das verlängert das Fenster für eine mögliche Existenz von Leben auf dem Mars, bevor der Klimawandel seine Wirkung entfaltete."