Wo auf dem Mars gab es einst genug Wasser zum Leben? Und wo könnte eine zukünftige Marskolonie Wasser finden? Es ist bereits bekannt, dass sich an den Polen des Roten Planeten dicke Wassereisschichten befinden. Allerdings ist es lange extrem kalt und dunkel. In mittleren Breiten hingegen gibt es kein Oberflächeneis, aber es könnten ausgedehnte unterirdische Eisvorkommen vorhanden sein. In einigen Gebieten, darunter Utopia Planitia und Arcadia Planitia, liegt dieses Eis sogar knapp unter der Oberfläche. Seismometerdaten des MarsInSight-Landers können Informationen über den Wassergehalt im Untergrund liefern. © NASA/JPL-Caltech
Seismische Daten als Indikator für Wassereis
Aber was ist mit dem Wassereis in der wärmsten und vielleicht einst bewohnbarsten Region des Mars – der Äquatorialzone? Vashan Wright von der University of California in San Diego und seine Kollegen haben dies nun anhand von Daten des NASA-Landers Mars InSight untersucht. Es liegt nördlich des Marsäquators am westlichen Ende der Ebene von Elysium Planitia. Für ihre Studie werteten die Forscher Daten von Erdbeben aus, die vom Seismometer der Sonde aufgezeichnet wurden. Die Geschwindigkeit, mit der sich Erdbebenwellen im Untergrund ausbreiten, verrät etwas über deren Natur: „Die Geschwindigkeit ändert sich je nach Art des Gesteins und des Materials, das die Poren des Gesteins füllt“, erklären die Wissenschaftler. Mit Hilfe von physikalischen Modellen lässt sich daher bestimmen, wie viel Wassereis im Untergrund vorhanden ist, aber auch, ob dieser locker porös ist oder von zementartigen Mineralien wie Ton, Gips oder Calcit dominiert wird.
Trocken, porös und kaum Eis
Das Ergebnis: „Wir stellen fest, dass die Kruste des Mars schwach und porös ist. Die Sedimente sind alles andere als fest zementiert“, berichtet Wright. Folglich besteht der Untergrund eher aus körnigem Material als aus geschlossenen, zusammenhängenden Sedimenten. Dies deutet darauf hin, dass es in dieser Gegend einmal etwas Wasser gab oder zumindest ein Teil davon in Form von Mineralien eingeschlossen war, erklären die Wissenschaftler. Ähnlich schlimm sieht es beim Wassereis aus: „Es gibt wenig oder gar kein Wassereis in den Gesteinsporen“, sagt Wright. Den Daten zufolge bestehen die oberen 300 Meter der Marskruste zu weniger als 20 Prozent aus Eis, und es gibt wahrscheinlich keine wasser- oder eisgesättigten Schichten. „Das schließt nicht aus, dass sich dort winzige Eiskristalle oder Eiskörner befinden“, sagt der Forscher. Größere Eismengen in dieser Form sind jedoch unwahrscheinlich.
Die Suche geht weiter
Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass die äquatoriale Region des Roten Planeten ziemlich trocken ist. Zumindest Elysium Planitia wäre daher für eine Marskolonie weniger geeignet, aber auch für die Suche nach Leben oder Lebensspuren. In anderen Gebieten in Äquatornähe sieht es jedoch sehr wahrscheinlich anders aus. Im Krater Gale, südlich des Äquators des Mars, fand der Rover Curiosity beispielsweise Hinweise auf einen ehemaligen Süßwassersee und reichlich Tonmineralien. Für Planetenforscher bedeutet das: Es gibt noch viel zu tun. „Unsere Modelle sagen voraus, dass es in diesen Breiten auch Permafrost und vielleicht Grundwasserleiter gibt“, sagt Wrights Kollege Michael Manga. Bisher gibt es jedoch nur wenige Messdaten von Sonden oder Rovern am Boden darüber, wie sich unterirdische Schichten bilden. Ein Bohrversuch von Mars InSight scheiterte, weil der Bohrer nicht tief genug in den Untergrund vordringen konnte. Hier sind künftig Missionen gefragt. (Geophysical Research Letters, 2022; doi: 10.1029/2022GL099250) Quelle: Universität von Kalifornien – San Diego 19. September 2022 – Nadja Podbregar
