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MARSROVER SPIRIT
Mars war früher warm und feucht
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Mainz
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4. Juni 2010

Der Mars war vor rund vier Milliarden Jahren ein deutlich lebensfreundlicherer Ort als heute: Zu diesem Ergebnis kamen jetzt Wissenschaftler nach Auswertung von Messungen, die der Marsrover Spirit im Jahr 2006 gemacht hat. Den Forschern gelang dadurch der Nachweis von Karbonatgestein, was nach ihrer Ansicht für ein wärmeres und feuchteres Klima in der Vergangenheit des roten Planeten spricht.

Comanche

Die Felsformation "Comanche" (rötlicher Hügel oberhalb der Bildmitte) in den Columbia Hills im Gusev Krater des Mars. Es handelt sich um eine Falschfarbenaufnahme, durch die die unterschiedlichen Materialien besser erkennbar sind. Der Hauptteil der Felsformation hat einen Durchmesser von etwa fünf Metern.  Bild: NASA / JPL-Caltech / Cornell University  [Großansicht]

Das Klima auf unserem Nachbarplaneten Mars war vor etwa vier Milliarden Jahren warm und feucht und in dieser Hinsicht eine viel lebensfreundlichere Umgebung als heute. Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie, die auf Daten des Marsrovers Spirit basiert. Im Mittelpunkt stehen Messungen mit dem in Mainz entwickelten Mössbauer-Spektrometer, die der Rover 2006 in der Region Columbia Hills durchgeführt hat.

"Das Mössbauer-Team hat jetzt gemeinsam mit einer internationalen Gruppe zum ersten Mal Karbonatgestein vor Ort auf der Oberfläche des Mars nachgewiesen. Danach war lange gesucht worden, um die jahrzehntelangen Spekulationen, dass in den Anfangszeiten des Planten einmal ein warmes, feuchtes Klima geherrscht hat, zu untermauern", so Dr. Göstar Klingelhöfer von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz mit. Die Ergebnisse der Studie wurden gestern in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Die Wissenschaftler sind bei ihren Untersuchungen von der Annahme ausgegangen, dass ein wärmeres, feuchteres Klima in der frühen Geschichte des Planeten eine wesentlich dichtere C02-reiche Atmosphäre als heute vorausgesetzt hätte. Eine solche Atmosphäre wiederum sollte Gesteinsaufschlüsse mit hohen Karbonatanteilen hervorgebracht haben. Tatsächlich hat die Mössbäuer-Gruppe nach jahrelangen Analysen nun einen derartigen Gesteinsaufschluss mit einem hohen Anteil von Magnesium-Eisen-Karbonat identifiziert.

"Uns war damals schon aufgefallen, dass die Daten vom Columbia Hill nicht mit der Standardinterpretation zusammenpassen, konnten sie aber nirgends zuordnen", erläutert Klingelhöfer. Seine Arbeitsgruppe hat das miniaturisierte Mössbauer-Spektrometer entwickelt, das an dem Rover befestigt ist und eisenhaltiges Gestein auf der Marsoberfläche untersucht.

In jahrelangen Laborexperimenten hat der NASA-Wissenschaftler Richard Morris dann die Daten überprüft. Zusammen mit den Befunden zweier anderer Instrumente – dem Alpha-Röntgen-Spektrometer APXS des Mainzer Max-Planck-Instituts für Chemie und einem thermischen Emissionsspektrometer – ließ sich die Aussage erhärten: Die Gesteinsformation "Comanche" besteht zu rund 20 Prozent aus Karbonaten. Diese hohe Karbonatkonzentration deutet auf eine sehr starke Wasseraktivität bei nahezu neutralem pH-Wert in einer dichten, warmen und feuchten CO2-Atmosphäre während ihrer Bildung hin, also lebensfreundlichen Umweltbedingungen.

"Nach diesem Karbonat haben wir immer gesucht", freut sich Klingelhöfer über den Fund, der im Wesentlichen aus einem Magnesium-Eisen-Karbonat besteht und dem Mineral Olivin. Diese Zusammensetzung findet sich im Übrigen auch in den Karbonatkügelchen, die in dem Mars-Meteoriten ALH 84001 entdeckt wurden. Der Allan-Hills-Meteorit sorgte Ende der 1990er Jahre für Aufsehen, nachdem Wissenschaftler bestimmte Strukturen als biologische Signaturen gedeutet hatten. Der Meteorit ist wie die Gesteinsformation Comanche in den Columbia Hills des Gusev-Kraters etwa vier Milliarden Jahre alt.

Das Gusev-Karbonat mit seiner hohen Karbonatkonzentration von 16 bis 34 Prozent wurde vermutlich, so schreiben die Wissenschaftler, aus karbonathaltiger Lösung abgeschieden, bei hydrothermalen Bedingungen, also ähnlich den heißen Quellen auf Island oder Spitzbergen, bei nahezu neutralem ph-Wert und während einer Zeit vulkanischer Aktivität in der sogenannten Noachischen Periode vor 3,5 bis 4,6 Milliarden Jahren.

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siehe auch
Mars: Teilweise lebensfreundlicher als gedacht? - 19. Dezember 2008
Phoenix: Schnee auf dem Mars - 30. September 2008
Mars: Der rote Planet vor vier Milliarden Jahren - 23. September 2004
Mars: Schon immer eine kalte gefrorene Welt? - 22. August 2003
Mars Exploration Rover - Missions-Webseite bei astronews.com
Mission Mars - die astronews.com-Berichterstattung über die Erforschung des roten Planeten
Links im WWW
Universität Mainz
Mars-Missionen der NASA
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