MARS
Krater deuten auf früheres Grundwasser hin
von Stefan Deiters
astronews.com
16. Juli 2012

Die Untersuchung von Gesteinsmaterial, das bei Einschlägen auf der Marsoberfläche in die Umgebung geschleudert wurde, lieferte jetzt Hinweise dafür, dass es in der Region Tyrrhena Terra im südlichen Hochland des Roten Planeten früher einmal über eine längere Periode Wasser im Untergrund gegeben haben muss.  

Ein 25 Kilometer durchmessender Krater (im Vordergrund) in der Region Tyrrhena Terra in einer perspektivischen Ansicht. Bild: Mars Express HRSC, ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum); NASA/MOLA Science Team; D. Loizeau et al.  [Großansicht]

Flüssiges Wasser an der Marsoberfläche, da sind sich alle Experten einig, kann es heute nicht mehr geben. Der geringe atmosphärische Druck auf dem roten Planeten würde dazu führen, dass jegliches Wasser sofort verdampft. Allerdings wurden durch verschiedene Missionen aus dem Orbit und auf der Marsoberfläche immer wieder Hinweise darauf gefunden, dass Wasser in einer frühen Phase der Marsgeschichte durchaus eine Rolle gespielt haben muss.

Einschlagkrater erlauben den Wissenschaftlern einen Blick in diese Vergangenheit der Marsoberfläche. Je tiefer die Krater sind, desto weiter in die Vergangenheit können sie schauen. Außerdem lässt sich dank des Materials, das bei einem Einschlag in die Umgebung geschleudert wurde, oft auch Gestein untersuchen, das sonst eigentlich tief im Untergrund des Planeten verborgen ist und ohne den Einschlag nicht zugänglich gewesen wäre.

Mit Hilfe der europäischen Marssonde Mars Express und der NASA-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter haben Wissenschaftler jetzt Krater in einem rund 1.000 mal 2.000 Kilometer großen Gebiet in der Region Tyrrhena Terra im südlichen Hochland des Planeten untersucht, um mehr über die Geschichte des Wassers in dieser Region zu lernen. Sie konzentrierten sich dazu auf die chemische Zusammensetzung von Gesteinen in den Kraterwänden, den Rändern, den Zentralbergen der Krater und von Auswurfmaterial rund um die Krater. An insgesamt 175 Stellen entdeckten sie dabei Mineralien, die sich nur bei Vorhandensein von Wasser bilden konnten.

"Die große Bandbreite der Kratergrößen unserer Untersuchung, von einem Durchmesser von weniger als einem Kilometer bis zu 84 Kilometern, deutet darauf hin, dass diese hydratisierten Silikate aus Tiefen im Meter- bis in den Kilometerbereich stammen", so ESA-Research Fellow Damien Loizeau, der Erstautor der Untersuchung, die in der Fachzeitschrift Icarus veröffentlicht wurde. "Die Zusammensetzung des Gesteins spricht dafür, dass es hier über längere Zeit Wasser im Untergrund gegeben haben muss. Nur so konnte das Gestein auf diese Weise verändert werden."

Während sich in dem Auswurfmaterial deutliche Hinweise auf einen Kontakt mit Wasser finden lassen, gibt es beim übrigen Gestein, das sich zwischen den Kratern in Tyrrhena Terra befindet, dafür keine Anzeichen. "Die Wasserzirkulation muss sich vor etwa 3,7 Milliarden Jahren einige Kilometer tief in der Kruste abgespielt haben, bevor die meisten Krater dieser Region entstanden sind", erläutert Coautor Nicolas Mangold vom Laboratoire de Planétologie et Géodynamique der Université de Nantes in Frankreich.

"Das Wasser sorgte für ganz unterschiedliche chemische Veränderungen in dem Gestein, die niedrige Temperaturen in der Nähe der Oberfläche und höhere Temperaturen in der Tiefe widerspiegeln, allerdings ohne eine direkte Beziehung zu den Umweltbedingungen an der Oberfläche in jener Zeit," so Mangold weiter. Im Gegensatz dazu würde man beispielsweise in der Region Mawrth Vallis, in der man an vielen Stellen Tonminerale nachweisen konnte, eine gleichmäßigere Verteilung der auf Wasser zurückzuführenden Minerale vorfinden, was auf eine direktere Verbindung mit Prozessen auf der Oberfläche hindeutet.

"Flüssiges Wasser auf dem Mars spielt eine wichtige Rolle, wenn man sich mit der Lebensfreundlichkeit des Planeten beschäftigt", unterstreicht Olivier Witasse, der ESA-Projektwissenschaftler für Mars Express, die Bedeutung der Untersuchung. "Diese Studie zeigt uns nun eine Region, in der es für eine lange Zeit Grundwasser gegeben hat."