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MARS
Wasser noch vor 1,25 Millionen Jahren?
von Stefan Deiters
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4. März 2009

Auf Bildern der NASA-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter haben Astronomen Rinnen entdeckt, die vor maximal 1,25 Millionen Jahren durch Wasser entstanden sein könnten. Das Wasser stammt, so die Analyse der Forscher, von Schnee- und Eisablagerungen, die sich in geschützten Bereichen während der jüngsten Eiszeit auf dem roten Planeten gebildet hatten.

Mars

In zwei Rinnen (Eastern Channel und Western Channel) strömte die Mischung aus Geröll und schmelzendem Eis und Schnee den Abhang hinunter und setzte sich in fächerförmigen Ablagerungen ab (Depositional Fan). Das Schmelzwasser stammte aus geschützten Bereichen mit Eis- und Schneeablagerungen (Alcoves) . Bild: NASA/JPL/University of Arizona [Großansicht]

Wissenschaftler der amerikanischen Brown University haben auf dem Mars Rinnen aufgespürt, die vermutlich vor maximal 1,25 Millionen Jahren entstanden sind. Das Aussehen der Rinnen und der fächerförmigen Ablagerungen an deren Ende weisen nach Ansicht der Forscher darauf hin, dass sie durch Schmelzwasser entstanden sind, das von nahen Schnee- und Eisablagerungen stammt. Die Strukturen könnten ein Hinweis auf die jüngste Periode in der Geschichte des Mars sein, in der Wasser die Oberfläche des Planeten formte.

Die typischen Rinnenstrukturen wurden schon an verschiedenen Stellen auf dem Mars entdeckt und man hat schon länger angenommen, dass sie noch nicht sonderlich alt sind. Ihre Entstehung genau zu datieren war aber bislang nur schwer möglich. In einem jetzt in der Fachzeitschrift Geology veröffentlichten Beitrag versuchen die amerikanischen Geologen nun genau dies und stellen zudem eine Theorie auf, wie das Wasser überhaupt dorthin gekommen ist.

Das Rinnensystem scheint auf den ersten Blick wie eine große Struktur auszusehen, doch Samuel Schon, ein Doktorand an der Brown University, konnte auf den detaillierten Aufnahmen der NASA-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter vier verschiedene Phasen identifizieren, in denen Wasser aus nahegelegenen geschützten Bereichen einen steilen Abhang hinuntergeflossen ist und Sedimente abgelagert hat.

"Natürlich ist dabei nie ein Teich entstanden, in dem man einen Goldfisch hätte schwimmen lassen können", so Schon, "aber es gab hier zeitweise Schmelzwasser. Eis sublimiert normalerweise. Aber hier ist es geschmolzen und hat Sedimente mitgerissen und abgelagert. Das hat nicht lange gedauert, aber es ist passiert." Unter Sublimation verstehen die Wissenschaftler den direkten Übergang vom festen Zustand eines Stoffes (also etwa Eis) zum gasförmigen Zustand.

Hinweise auf Wasser, etwa durch Mineralien, die nur in relativ feuchter Umgebung entstehen können, hatte es in den vergangenen Jahren immer wieder gegeben. Der Fund eines Rinnensystems, das nur 1,25 Millionen Jahre alt ist, würde aber die Phase, in der Wasser noch eine Rolle auf dem Mars spielte, bedeutend in Richtung Gegenwart verlängern. Es unterstützt zudem die These, dass es vor geologisch nicht allzu langer Zeit eine Eiszeit auf dem Mars gegeben hat, in der sich Eis nicht nur in den Polargebieten, sondern noch bis in mittlere Breitengrade ablagern konnte. "Wir glauben, dass es vor noch relativ kurzer Zeit Wasser auf dem Mars gab", so Geowissenschaftler Prof. James Head III. von der Brown University. "Dies ist ein wichtiger Schritt zum Beweis dieser These."

Das entdeckte Rinnensystem liegt im Inneren eines Kraters in der Region Promethei Terra, einem kraterübersäten Hochland in den mittleren Breiten der Südhalbkugel des Mars. Die entdeckten Rinnen haben eine Länge von weniger als einem Kilometer von den vermuteten ehemaligen Eisablagerungen bis zu den fächerförmigen Sedimentablagerungen an deren Ende.

Die vier verschiedenen Bereiche in den Sedimentablagerungen deuten nach Ansicht von Schon und seinen Kollegen auf vier verschiedene Phasen hin, in denen die Ablagerungen entstanden sind. In einem Bereich entdeckte der Doktorand kleine Krater, so dass es sich hier um die älteste Struktur handeln muss. In den anderen Bereiche dieser fächerförmigen Region fanden sich keine Krater. Sie müssen also jünger sein.

Doch wie alt waren diese Krater in den ältesten Sedimentablagerungen? Schon konnte eine Verbindung zwischen den entdeckten kleinen Kratern und einem großen Krater herstellen, der sich in etwa 80 Kilometer Entfernung in südwestlicher Richtung befindet. Das Alter dieses Kraters bestimmte Schon auf 1,25 Millionen Jahre und fand somit auch das maximale Alter der drei jüngeren Sedimentablagerungen.

Das Team vermutet, dass die Entstehung des gefundenen Rinnensystems direkt mit der jüngsten Eiszeit des Mars zusammenhängt, in der sich auch in mittleren Breitengraden Eis und Schnee ablagern konnte wie man es heute nur aus den Polarregionen kennt. Die Eiszeiten auf dem Mars erklären sich die Wissenschaftler durch Veränderungen der Neigung der Drehachse des Planeten. Seit etwa einer halben Millionen Jahre hat die Neigung der Drehachse etwa ihren heutigen Wert und die Eiszeiten endeten. Das Eis in mittleren Breiten schmolz oder verdampfte.

Die Forscher haben auch andere Theorien über die Entstehung des Rinnensystems erwogen, beispielsweise hervorquellendes Grundwasser. Dass dies aber mehrfach in der jüngeren Geschichte an dieser Stelle passiert sein soll, ist nach Ansicht von Schon und seinen Kollegen sehr unwahrscheinlich. Zudem ließen sich Rinnen und Ablagerungen am besten durch eine Mischung aus schmelzendem Schnee und Eis erklären. Dabei hätte es sich nicht um strömendes Wasser gehandelt, sondern um Geröll, das durch das schmelzende Material in Bewegung geraten ist.

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