Neues über Wasser und Vulkane auf dem Mars
von Stefan Deiters astronews.com
10. September 2010
Die Analyse von Daten, die der Marslander Phoenix
vor zwei Jahren gesammelt hat, dauert immer noch an und lieferte jetzt neue
Erkenntnisse über den roten Planeten: Aus der Zusammensetzung des Kohlendioxids
in der Marsatmosphäre schlossen Wissenschaftler, dass es auf dem Mars noch vor
einigen Millionen Jahren vulkanische Aktivität und bis in jüngste Zeit flüssiges
Wasser gegeben hat.
Der Marslander
Phoenix untersuchte die Zusammensatzung der
Marsatmosphäre. Bild:
NASA / JPL / UA / Lockheed Martin |
Der Marslander Phoenix war im Mai 2008 in der
Nordpolarregion des Mars gelandet. Er ist zwar inzwischen nicht mehr aktiv, die
Auswertung der damals gesammelten Daten dauert aber immer noch an. Die jetzt
veröffentlichten Resultate beruhen auf der Untersuchung des Kohlendioxids, das
etwa 95 Prozent der Marsatmosphäre ausmacht.
"Das atmosphärische Kohlendioxid ist so etwas wie ein chemischer Spion",
erläutert Paul Niles, der als Wissenschaftler am Johnson Space Center
der NASA arbeitet. "Es kommt mit jedem Teil der Oberfläche des Mars in Berührung
und kann daher etwas über die Präsenz von Wasser und seine Geschichte verraten."
Phoenix hat die Isotopenverhältnisse von Kohlenstoff und Sauerstoff im
Kohlendioxid bestimmt. Isotope sind Varianten eines Elementes mit
unterschiedlichem Atomgewicht.
In einem in dieser Woche veröffentlichten Fachartikel in der Zeitschrift
Science beschreiben Niles und seine Kollegen die gemessenen Verhältnisse
stabiler Isotope und sich daraus ergebende mögliche Schlussfolgerungen für die
Geschichte des Wassers und des Vulkanismus auf dem Mars. "Isotope liefern eine
Art chemische Signatur, die verrät, wo etwas hergekommen ist und was passiert
ist", so Niles. Die Messungen wurden mit dem Evolved Gas Analyser an
Bord von Phoenix durchgeführt.
Die Daten ergaben, dass flüssiges Wasser auf dem Mars hauptsächlich bei
Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt existierte und es heiße hydrothermale
Quellen wie etwa im Yellowstone-Nationalpark nur selten in der Geschichte des
Planeten gegeben hat. Zudem sprechen die Ergebnisse dafür, dass der Mars auch
heute noch aktiver ist als angenommen und erst vor geologisch kurzer Zeit das
Kohlendioxid seiner Atmosphäre aufgefrischt wurde. Das Kohlendioxid wiederum
muss mit Wasser auf der Oberfläche reagiert haben.
Wegen der geringeren Anziehungskraft auf dem Mars und dem Fehlen eines
Magnetfeldes geht das Kohlendioxid in der Atmosphäre des Planeten mit der Zeit
verloren. Dies betrifft eher Verbindungen mit dem leichteren Isotop
Kohlenstoff-12 als solche mit dem schwereren Isotop Kohlenstoff-13. Hätte es
keinerlei Nachschub an Kohlendioxid gegeben, hätte Phoenix ein anderes
Verhältnis von Kohlenstoff-12 zu Kohlenstoff-13 messen müssen als es die Sonde
getan hat.
Dies deutet darauf hin, dass es noch in geologisch jüngerer Vergangenheit
Vulkanismus gegeben hat, durch den Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangt ist.
In den Daten fand sich allerdings keine vulkanische Signatur im Verhältnis der
auch im Kohlendioxid nachweisbaren Isotope Sauerstoff-18 und Sauerstoff-16. Dies
bedeutet nach Ansicht der Wissenschaftler, dass das Kohlendioxid mit Wasser
reagiert haben muss, wodurch sich das Isotopenverhältnis verändert hat.
Niles und sein Team vermuten daher, dass es noch in jüngster Zeit so viel
Wasser auf der Marsoberfläche gab, dass dadurch die Zusammensetzung der
Atmosphäre merklich beeinflusst wurde. Wann genau und wo es Wasser und
vulkanische Aktivität gab, können die Wissenschaftler allerdings nicht sagen.
Beides würde aber die beste Erklärung für die gefundenen Isotopenverhältnisse
liefern.
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