Fließt heute noch Tiefengrundwasser auf dem Mars?
University Park (USA) – Nachdem erst im vergangenen Jahr Wissenschaftler einen unter der Eiskappe des Mars-Südpols verborgenen flüssigen See entdeckt hatten (…GreWi berichtete), berichten nun US-Forscher von der Entdeckung weiterer Beweise dafür, dass auch heute noch in der Tiefe des Marsbodens Grundwasser fließt und möglicherweise sogar an der Oberfläche austritt.
Wie Abotalib Z. Abotalib und Essam Heggy vom „Arid Climate and Water Research Center“ (AWARE) an der University of Southern California aktuell im Fachjournal „Nature Geoscience“ (DOI: 10.1038/s41561-019-0327-5) berichten, kommen sie zu dem Schluss, dass Grundwasser vermutlich über eine deutlich größere geographische Fläche verbreitet existiert als nur unter des Mars-Polen und das es heute noch in bis zu 750 Metern Tiefe ein aktives Grundwassersystem gibt, das durch Risse in zahlreichen Kraterwänden sogar an der Oberfläche des Planeten austritt und dabei das Phänomen der sog. „Recurring Slope Linae“ (RSL), also jahreszeitlich wiederkehrende dunkle (Abfluss-)Rinnen an zahlriechen Kraterwänden auf dem Mars erzeugen.
Heggy selbst ist Forschungsmitglied des „Mars Express Sounding Radar Experiment“ (MARSIS), ein Radarsystem an Bord der europäischen Mars-Sonde „Mars Express“, das die Oberfläche des Planeten Mars durchdringen kann, um durch Diskontinuitäten Hinweise auf Eis oder Wasser unter der Oberfläche zu suchen. Der Postdoktorand Abotalib erforscht schon länger die Eigenschaften der RSL, die von Geologen kontrovers entweder als das Ergebnis kurzzeitiger Wasserausbrüche aus dem Marsuntergrund oder aber als trockene Rutschungen diskutiert werden (siehe Links u.).
Die von einigen Wissenschaftlern geäußerte Vermutung, dass es sich bei den RSL um Merkmale von Wasser handelt, das unmittelbar unter der Oberfläche fließt, teilen Heggy und Abotalib nicht: „Stattdessen schlagen wir eine alternative Hypothese vor, laut der die RSL von aus stark unter Druck stehenden Grundwasserquellen erzeugt werden, die Wasser durch Risse an die Oberfläche pressen“, so Heggy.
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Ihre Hypothese stützen die beiden Wissenschaftler auf Beobachtungen der Hydrologie in irdischen Wüsten: „Hier, etwa in der nördlichen Sahara und auf der arabischen Halbinsel, sehen wir ganz ähnliche Mechanismen, wie sie auch die Phänomene auf dem Mars erklären könnten.
Zugleich liefert das Forscher-Duo auch eine Erklärung dafür, wie diese Wassermerkmale einhergehend mit den Jahreszeiten des Mars fluktuieren. Laut den Geologen reiche das Grundwasser des Mars deutlich tiefer als zuvor gedacht in den Planeten hinab. Entsprechend wären die Orte, an denen dieses Wasser an die Oberfläche tritt auch ideale Ziele zur Erforschung der Lebensfreundlichkeit des heutigen Mars. Neue Untersuchungsmethoden sollten, so fordern die Autoren, entwickelt werden, um speziell diese Risse und Tiefenquellen zu erforschen.
Frühere Untersuchungen möglichen Grundwassers auf dem Mars, basierten auf dem elektromagnetischen Echo von Radar-Untersuchungen mit Instrumenten an Bord der Mars-Orbiter „Mars Express“ (ESA) und „Mars Reconnaissance Orbiter“ (NASA). Allerdings konnten diese Experimente nur jene Reflexionen der Radawellen von der Oberfläche bzw. nur dann aus der Tiefe messen, wenn solche die Radarwellen auch in tiefer Schicten vordringen konnten. Tatsächlich lieferte diese frühere Methode denn auch keinerlei Hinweise auf Grundwasser vor der Entdeckung des verborgenen Sees 2018.
Die beiden Wissenschaftler nutzten nun hochauflösende optische Aufnahmen und modellierten mit deren Hilfe die Wände großer Einschlagskrater auf dem Mars. Ziel dieser Arbeit war es, vorhandene Frakturen in den Kraterwänden mit den Quellen von Wasserausflüssen in Verbindung zu bringen.
Heggy und Abotalib entdeckten dabei tatsächlich Ähnlichkeiten zwischen den das Grundwasser in der Sahara bewegenden Mechanismen und auf dem Mars: „Grundwasser ist ein starker Beweis für die früheren Ähnlichkeiten zwischen dem Mars und der Erde. Es legt nahe, dass es bis zu einem bestimmten Punkt große Ähnlichkeiten in der Evolution dieser beiden Planeten gegeben hat.“
„Wenn wir verstehen, wie das Grundwasser auf dem Mars entstand, wo es heute ist und wie es beweget wird, könnte uns das auch Rückschlüsse über die Evolution der klimatischen Bedingungen auf dem Mars währen der vergangenen drei Milliarden Jahre erlauben. Dann könnten wir auch die Ähnlichkeiten zwischen unseren beiden Planeten besser verstehen und vielleicht erkennen, ob auch die Erde den gleichen klimatischen Weg geht, wie der frühe Mars. Wenn wir die Evolution des Mars verstehen, verstehen wir vielleicht auch die Langzeitentwicklung unserer Erde. Das Grundwasser könnte dabei also eine Schlüsselrolle spielen.“
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