Zahlreiche Aufnahmen vom Roten Planeten zeigen ausgetrocknete Flussläufe, Seen oder gar Ozeane. Zumindest hat es den Anschein. In einem überdimensionierten Sandkasten gingen Forscher der Sache nun auf den Grund – mit überraschend stichhaltigen Ergebnissen.
Die Debatte um flüssiges Wasser auf dem Mars dauert nun schon Jahrzehnte. Unumstritten ist hingegen, dass es dieses Element auch heute noch auf dem Roten Planeten gibt: in Form von riesigen Eiskappen an Nord- und Südpol und in geringen Mengen als Wasserdampf in der dünnen Atmosphäre. Neuere Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass sich das tiefgefrorene Nass auch in weiten Teilen der übrigen Marsoberfläche verbirgt.
Altes Strömungsdelta im Eberswalde-Kratergrund | Der Eberswalde-Krater inmitten des marsianischen Maritifer Sinus ist teilweise gefüllt durch ein imposantes Delta, das womöglich durch ständigen Zustrom und Ablagerungen in einem ehemaligen See entstanden sein muss.
Flüssiges Wasser konnten die Gerätschaften dagegen bislang nicht ausmachen. Dennoch argumentieren einige Wissenschaftler mit mehr oder minder überzeugenden Argumenten, dass es einst zu Hauf auf seiner Oberfläche plätscherte. Grundlage bilden fast immer Aufnahmen von Satelliten und Mars-Rovern, auf denen scheinbar Spuren von fließendem Wasser auszumachen sind. So gibt es viele Becken, in denen fächerförmige Sedimentablagerung an irdische Flussdeltas erinnern.
Sie könnten beispielsweise entstanden sein, als Meteoriteneinschläge oder Vulkanaktivität temporär große Mengen an Wasser aufgetaut hatten. Einige der Schwemmfächer führen in mehreren Stufen in den Krater hinab. Erst vor rund drei Jahren stießen Wissenschaftler auf derartige Strukturen und bislang gibt es keinen Konsens darüber, wie sie entstanden – auf der Erde gibt es jedenfalls keine vergleichbaren Formationen.
Fließspuren | Das Bild zeigt einen etwa vierzig Zentimeter breiten Schwemmfächer, der in mehreren Stufen in den Krater hinabführt. Er entstand im Eurotank an der Universität Utrecht.
Erin Kraal von der Virginia Polytechnic Institute and State University und ihre Kollegen bastelten also kurzerhand eine Marsminiaturlandschaft in ihrem Labor. In einem fünf mal zwölf Meter großen Sedimentbecken gruben sie einen Krater in den Sand und ließen durch einen Kanal Wasser hinein rinnen. Erst fließt es noch in einem engen Kanal, dann breitet es sich fächerförmig aus und erodiert dabei das Sediment. Der weggeschwemmte Sand lagert sich andernorts ab und formt Deltas, die unter bestimmten Voraussetzungen tatsächlich stufenweise ins Becken abfallen.
Das aus dem Experiment gewonnene Wissen steckten die Forscher darauf in theoretische Modelle zum Sedimenttransport. Damit studierten sie dann wiederum die Morphologie solcher fächerförmigen Strukturen auf dem Mars, wobei sie auf Satellitenbilder und topografische Daten des Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) zurückgriffen. Basierend auf einer zwanzig Kilometer messenden Fließstruktur in einem hundert Kilometer breiten Becken berechneten sie die Bedingungen für die Entstehung der stufenförmigen Ablagerungen.
Schwemmfächer | Das Becken im Experiment hat einen Durchmesser von 1,5 Metern, der Schwemmfächer darin misst 40 Zentimeter. Die Stufen in der Fließstruktur entstehen, wenn die Wasseroberfläche auf den sich ablagernden Fächer trifft.
Danach würde die Bildung nicht hundert bis Millionen von Jahren dauern, wie für andere hydrologische Ereignisse auf dem Mars geschätzt, sondern nur wenige Jahrzehnte. Allerdings wäre viel Wasser vonnöten: Der Rhein müsste rund hundert Jahre in das Becken fließen, um es ausreichend zu füllen. Doch die Marskanäle erinnern wenig an den Rhein oder andere irdische Flussläufe und deshalb glauben Kraal und Co eher, dass das Wasser schlagartig aus dem Inneren freigesetzt wurde – zum Beispiel durch Vulkanaktivitäten.
Zudem wäre es ein einmaliges Ereignis – das Becken wird sich nicht ein zweites Mal füllen. Damit bliebe das Wasser in diesem Fall nur kurz im begehrten Aggregatzustand und böte viel zu wenig Zeit, um Leben entstehen zu lassen. Aber es gibt ja noch genügend andere Strukturen auf dem Mars, bei denen es ganz anders gewesen sein könnte.
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