• vom 30.04.2001, 00:00 Uhr

Forschung

Update: 08.04.2005, 11:52 Uhr

Neue Bilder vom Mars verwirren Forscher - Global Surveyor hilft bei Detektivarbeit

Planet mit Widersprüchen




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Von Christian Pinter

  • "Es scheint fast, als hätten wir alle sechs Monate einen neuen Mars vor uns", kommentierte eine US-Wissenschaftlerin die Bilder und Daten, die ihr zur Zeit auf den Tisch flattern. Sie sorgen für widersprüchliche Interpretationen. Manche Marsforscher zeichnen damit das Porträt einer einst recht "idyllischen" Welt mit wärmeren Temperaturen, mit Regenfällen, Flüssen, Seen und Meeren. Andere leiten daraus Belege für einen stets eiskalten und trockenen Wüstenplaneten ab, der bestenfalls flüchtige Episoden mit Wasserreichtum kannte.

Der rote Nachbar ist im Durchmesser halb so klein wie die Erde. Seine Fläche entspricht damit gerade jener der irdischen Kontinente zusammengenommen. Trotz der bescheidenen Dimension wartet er mit Superlativen auf: er nennt das größte Einschlagsbecken, den eindrucksvollsten Canon und die mächtigsten Vulkane im ganzen Sonnensystem sein Eigen. Das größte Manko: die Atmosphäre ist überaus dünn. Ihr Druck erreicht nicht einmal ein Hundertstel des irdischen Werts. Flüssiges Wasser kann sich an der Oberfläche deshalb höchstens kurz halten. Vor Jahrmilliarden scheint die "Lufthülle" allerdings dichter gewesen zu sein.


Gratisproben

Es ist Detektivarbeit, das Antlitz des frühen Mars aus den heute erkennbaren Spuren zu rekonstruieren. Als hilfreicher Assistent fungiert der Mars Global Surveyor, kurz "MGS". Seit dreieinhalb Jahren untersucht die NASA-Sonde nun die rotbraune Oberfläche vom Orbit aus, hat über 70.000 Detailaufnahmen zur Erde gefunkt. Auflösung: 1 bis 2 m. Mitgeschickt wurde noch eine halbe Milliarde ebenso exakter Höhenmessungen, mittels Laserstrahlabtastung gewonnen.

Die von MGS entdeckten, oft eigentümlichen Landschaftsformen werden immer wieder mit ähnlich aussehenden auf der Erde verglichen. So will man hinter deren Entstehung kommen. Außerdem erlaubt das MGS-Spektrometer Aussagen über die Zusammensetzung des Marsgesteins. Bestimmte Mineralien leuchten für die künstlichen Augen des Spähers in unterschiedlichen Farben.

Während man kostspielige Pläne ventiliert, wie man in paar Jahren Marsgestein zur Erde holen könnte, halten Wissenschaftler derartige Proben wahrscheinlich bereits in Händen. Katastrophale Einschläge von Asteroiden oder Kometen haben einst Material von der Oberfläche des Mars ins All geschleudert. Einer Schätzung zufolge gehen davon jährlich etwa tausend kg auf der Erde nieder. Man findet leider nur einen Bruchteil. Von den über 25.000 bekannten Meteoriten werden heute bloß zwei Dutzend der Nachbarwelt zugeordnet. Man nennt sie "SNCs". Die Häufigkeit der darin eingeschlossenen Gase entspricht jener, die die beiden Viking-Sonden vor genau 25 Jahren in der Marsatmosphäre ermittelten; ein guter, wenngleich nicht völlig unumstrittener "Vaterschaftstest".

Paradox

Alle bekannten SNCs sind Produkte vulkanischer Prozesse. Der Meteorit Nakhla landete 1911 nahe der ägyptischen Stadt Alexandria. Er entstand vor 1,2 Milliarden Jahren. SNC Shergotty, gefallen 1865 in Indien, ist erst 180 Mio. Jahre alt. Die Proben sind extrem "trocken", wasserarm. Doch zur Bildung des im Shergotty enthaltenen Minerals Pyroxen, so eine aktuelle Studie, muss das gesteinsbildende Magma einen Wasseranteil von rund 2 Prozent gehabt haben. Um dieses Paradox zu beseitigen, lässt man Magma beim Aufstieg aus dem Marsinneren zunächst eine Schicht mit wasserstoffhaltigen Mineralien passieren. Der Wasserstoff wird aufgelöst. Nahe der Oberfläche verschwindet das Wasser wieder - Dampfblasen steigen auf, als würde man eine Sodawasserflasche öffnen.

Kohlendioxid baut 95 Prozent der Marsatmosphäre auf. In irdischer Luft ist es mit einem Anteil von 0,3 Promille nur Spurengas. Wieso fallen die Gashüllen zweier Nachbarplaneten so unterschiedlich aus ? Ein Grund hierfür ist der günstigere Sonnenabstand unseres Planeten: Bei höheren Temperaturen kondensierte Wasserdampf in der Lufthülle; es regnete, eine Hydrosphäre entstand. Die Ozeane banden das zunächst reichlich vorhandene Kohlendioxid in Form von Karbonaten, die sich als Sediment am Meeresboden ablagerten.

Das nördliche Drittel des Marsglobus ist recht arm an Einschlagskratern, offenbar jünger als der höher gelegene Südteil des Planeten. Es ist überraschend flach, lädt geradezu ein, es als Heimat eines ehemaligen Marsmeeres zu betrachten. Wenn es dieses vor vielleicht 3,8 Milliarden Jahren gab, müssten sich dort eigentlich auch Karbonatablagerungen finden. MGS suchte sie vergebens. Vielleicht fehlt seinem Spektrometer bloß die nötige räumliche Auflösung. Die Sonde hätte, so wurde eingeworfen, wohl auch die Karbonatschichten im amerikanischen Grand Canyon übersehen.

Ein ehemaliger Ozean sollte natürlich auch Küstenlinien hinterlassen haben. Ende 1999 glaubten Experten, ihr Profil aus MGS-Höhenmessungen herauslesen zu können. Doch gerade die interessantesten Kandidaten, so widersprachen jüngst andere Forscher, dürften nur das Resultat von Stress in der Marskruste sein. Umgekehrt machte man im SNC Nakhla Salze aus, die jenen in irdischen Meeren ähneln. Sind sie der "letzte Gruß" eines alten, salzigen Marsozeans ?

Rostproblem

Zu Sommerbeginn 2001 dominiert Mars den Himmel. Gegen Mitternacht ist er dann hellster Lichtpunkt. Nicht allzu hoch über dem Südhorizont erkennen wir ihn an seinem charakteristischen, gelbroten Glanz. Dieser ließ Griechen und Römer einst an Feuer und Blut denken, machte den Planeten zum Sinnbild des Kriegsgottes Ares bzw. Mars. Die Farbe erinnert aber auch an Rost. Ist sie vielleicht schon Hinweis auf ehemaligen Wasserreichtum ?

Tatsächlich rostete Mars, ähnlich einem alten Nagel auf der Erde. Eisenhaltige Verbindungen im Marsgestein oxidierten. Der resultierende rote Staub ist allgegenwärtig. Er färbt den Marshimmel rosarot und verleiht den hellweißen Polkappen aus gefrorenem Kohlendioxid und Wassereis einen zart gelblichen bis rosafarbigen Stich. Doch zur Entstehung dieser Eisenoxide reicht womöglich bereits die Reaktion des Gesteins mit Spuren von Sauerstoff und Wasserdampf in der Marsatmosphäre.

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Dokument erstellt am 2001-04-30 00:00:00
Letzte Änderung am 2005-04-08 11:52:00

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