Hatte der frühe Mars deutlich mehr Wasser als bislang gedacht?


Der Mojave-Krater auf dem Mars gilt als Ursprung zahlreicher auf der Erde gefundener Marsmeteoriten.

Copyright: NASA JPL-Caltech, University of Arizona

Berkeley (USA) – Neue Experimente geben Hinweise darauf, dass der frühe Mars nicht nur warm und feucht war und Flüsse und Meere besaß, sondern dass es auf dem Roten Planeten einst sogar noch sehr viel mehr Wasser gab, als bislang angenommen. Die Schlussfolgerung der Wissenschaftler hat zudem bedeutende Konsequenzen für die Frage nach Leben auf dem Mars.

Wie das Team um Martin Kunz vom Lawrence Berkeley National Laboratory aktuell im Fachjournal „Nature Communications“ (DOI: 10.1038/ncomms14667) berichtet, hat es im Labor ein Mineral synthetisiert, das bereits in zahlreichen Mars-Meteoriten gefunden wurde – bislang jedoch als Beweis für einen trockenen urzeitlichen Mars gehalten wurde.

Bei dem Mineral handelt es sich um das auf der Erde sehr seltene wassertsoffbeinhaltende Mineral Whitlockit. Die synthetische Form dieses Minerals haben die Wissenschaftler im Labor den extremen Druckverhältnissen von simulierten Meteoriteneinschlägen ausgesetzt, durch die Trümmer aus der Marsoberfläche herausgeschlagen und Richtung Erde katapultiert werden.

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Wie die darauffolgende Analyse des Minerals ergab, kann Whitlocktit durch die einwirkenden Kräfte dehydriert werden und dann das Mineral Merrillit bilden, wie es in zahlreichen Marsmeteoriten gefunden wurde, aber auf der Erde nicht in natürlicher Form vorkommt.

„Diese Erkenntnis ist für die Bestimmung der einst auf dem Mars vorhandenen Wassermenge wichtig und erlaubt möglicherweise auch Antworten auf die Frage, ob das Marswasser vom Planeten selbst stammt oder mit Kometen und Meteoriten auf den Mars gelangte“, erläutert Kunz.

„Wenn auch nur ein Teil des Merrillits zuvor Whitelocktit war, so verändert dies den Wasserhaushalt des Mars schon dramatisch“, fügt Martin Tschauner, Professor vom Department of Geoscience an der University of Nevada, Las Vegas (UNLV) hinzu.

Zudem ist Whitlocktit wasserlöslich und enthält mit Phosphor eines der für das uns bekannte Leben essentiellen Elemente. Sollte das in den Marsmeteoriten enthaltene Merrillit einstiges Whitlocktit sein, hätte dies also Auswirkungen auf die Möglichkeit von Leben auf dem Mars.

Die während der Experimente erzeugten Druck- und Temperaturverhältnisse, sind zwar mit jenen während eines Meteoriteneinschlags vergleichbar, wirkten sich (im Experiment) aber nur den hundertmillionsten Teil einer Sekunde lang auf die Proben aus – und damit auch nur ein Zehntel bis ein Hundertstel so lange wie Meteoriteneinschläge für gewöhnlich andauern.

Der Umstand, dass es aber schon während dieser kurzfristigen Experimente unter Laborbedingungen zur 36-prozentigen Umwandlung von Whitlocktit in Merrillit kam, bedeutet für die Forscher, dass es bei einer längeren Dauer während wirklicher Einschläge zu einer vollständigen Umwandlung des Minerals kommen kann.

Ein Merrillit-haltige Marsmeteorit.
Copyright/Quelle: Norbert Brügge / lbl.gov

Die Wissenschaftler geben aber auch zu bedenken, dass der Beweis dafür, dass das in den Marsmeteoriten beinhaltete Merrillit einst tatsächlich Whitlocktit war, nur durch einen echten Marsmeteoriten erbracht werden kann, an dem Spuren einstigen Wassers nachgewiesen werden können. Entsprechende Untersuchungen sollen noch in diesem Jahr stattfinden.

Die meisten auf der Erde gefundenen Marsmeteoriten scheinen aus der gleichen Marsregion zu stammen und sind zwischen 150 und 586 Millionen Jahre alt. Sie stammen meist aus einer Tiefe von einem Kilometer unterhalb der Marsoberfläche und wurden von einem gewaltigen Einschlag aus dem Mars in Richtung Erde geschlagen. „Aus diesem Grund sind sie für die jüngere Geologie der Marsoberfläche nicht repräsentativ“, so Tschauner und führt weiter aus: „Die meisten dieser Meteoriten gleichen sich in ihrer Gesteins- und Mineralzusammensetzung, sowie in ihrem Einschlagsalter.“

„Letzte Klärung können jedoch nur direkte Laboranalysen von Gesteinsproben erbringen, die selbst direkt von Mars entnommen und zur Erde gebracht werden“, so die Wissenschaftler abschließend. „Es ist wirklich wichtig, eine Probe vom Mars untersuchen zu können, die nicht durch einen Einschlag aus dem Planeten herausgeschlagen wurde. Nur dann können wir Genaues über die Geschichte des Wassers auf dem Mars erfahren.“

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