Dass die Erkenntnisse zunehmen, die Bedingungen auf dem Mars wären denen auf der Erde einmal sehr ähnlich gewesen, bestätigt eine neue Untersuchung des Mars-Rovers Curiosity der NASA. Chemikalien, die in den marsianischen Felsen gefunden wurden, legen nahe, dass der Rote Planet früher einmal mehr Sauerstoff bereithielt, als er jetzt noch zur Verfügung hat.
Forscher fanden eine hohe Konzentration von Manganoxiden, indem sie ein Laser-Instrument an Bord von Curiosity benutzten.
Der hohe Sauerstoffgehalt lässt auf eine zeitliche Periode schließen, in der der Marskrater Gale noch Grundwasser enthielt, und zwar genau dort, wo der Rover der NASA heute stationiert ist. Wie auch der Nachweis früherer Seen auf dem Mars, lassen die neuen Ergebnisse vermuten, wie erdähnlich unser Nachbarplanet einmal gewesen sein muss.
„Die einzigen auf der Erde bekannten Wege, um Manganoxide herzustellen, beziehen atmosphärischen Sauerstoff oder Mikroben mit ein“, sagt Nina Lanza, planetarische Wissenschaftlerin am Los Alamos National Laboratory in New Mexico. „Nun können wir Manganoxide auf dem Mars nachweisen und fragen uns, wie sie sich haben bilden können.“
„Diese hohen Anteile an Manganoxiden können ohne große Mengen von flüssigen Wasser und stark oxidierenden Konditionen nicht geformt werden. Hier auf der Erde hatten wir ein großes Wasservorkommen, aber keine weit verbreiteten Depots von Manganoxiden, bis das Sauerstoff-Level in unserer Atmosphäre schließlich anstieg.“
Die Präsenz desselben Materialtyps auf dem Mars lässt vermuten, dass der Sauerstoffgehalt auch dort zugenommen hat, bevor er wieder auf die aktuellen Werte sank. Aber wie hat sich diese sauerstoffreiche Umgebung entwickelt? „Eine mögliche Erklärung, wie Sauerstoff in die Marsatmosphäre eingetreten ist, ist der Schwund an Wasser zu einer Zeit, als der Mars sein Magnetfeld langsam zu verlieren begann“, stellt Lanza fest. „Zu diesem Zeitpunkt war dort noch massenweise Wasser vorhanden.“
Schon ohne ein schützendes Magnetfeld, wie man es auf der Erde beobachten kann, begann ionisierende Strahlung Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Deshalb, gekoppelt mit der relativ geringen Schwerkraft des Mars, war der Planet nicht zu in der Lage, die leichten Wasserstoffatome festzuhalten, während die schwereren Sauerstoff-Atome zurückgelassen wurden. Ein Großteil dieses Sauerstoffs setzte sich in den Felsen ab, was zu der rostroten, staubigen Oberfläche führte, die den Planeten noch heute bedeckt.
„Es ist schwer zu sagen, ob dieses Szenario des Verfalls von marsianischem, atmosphärischem Sauerstoffs tatsächlich so passiert ist“, erklärte Lanza. „Dennoch bedeutet diese Idee einen Aufbruch in unserem Verständnis dafür, wie planetarische Atmosphären möglicherweise mit Sauerstoff angereichert werden.“
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Die Curiosity-Mission hatte 2012 begonnen, Teile des Gale-Kraters zu erforschen. Die manganreichen Materialien wurden dabei im Inneren der mineralhaltigen Risse von Sandsteinen in der sogenannten Kimberley-Region des Kraters nachgewiesen. Das Areal wurde nach einer Region in Westaustralien benannt, die auch als südlicher Hitzepol bezeichnet wird.
Der Opportunity-Rover der NASA, der den Mars schon seit 2004 untersucht, fand kürzlich ebenfalls Depots mit hohem Manganvorkommen, allerdings tausende Meilen von der Curiosity-Station entfernt. Das unterstützt die These, dass die Konditionen, die nötig waren, um das Material zu formen, über den Gale-Krater hinaus geherrscht haben müssen.
Die Forschungsergebnisse sind in den Geophysical Research Letters, einer Plattform der American Geophysical Union, veröffentlicht worden.
Dieser Artikel erschien zuerst bei WIRED UK.
