Der größte Teil der marsgebundenen Raumfahrzeugflotte der Menschheit sucht auf dem Roten Planeten nach Beweisen für seine wässrige Vergangenheit. Ein Radarinstrument des Raumfahrzeugs hat in den oberen Schichten des Mars Wassereis aufgedeckt. Ein Mineralkartierungsinstrument hat Chemikalien entdeckt, die in einer feuchten Umgebung gebildet wurden. und seine leistungsstarke Kamera hat offensichtliche Merkmale auf der Marsoberfläche entdeckt, die durch fließendes Wasser entstanden sind. Hier ist eine Aufschlüsselung dessen, was Mars Express bisher gefunden hat.
Seit einigen Jahrzehnten wundern sich Astronomen über Wasser auf dem Mars. Dank Mars Express von der ESA wurde ein Großteil der Spekulationen durch Fakten ersetzt. Mars Express wurde am 2. Juni 2003 gestartet und hat unsere Sicht auf den Mars verändert.
Seit den Wikinger-Missionen der 1970er Jahre haben Planetenforscher ihre Wahrnehmung von Wasser auf dem Mars mehrmals geändert und sind vom Bild eines trockenen Planeten zum Bild eines wärmeren und feuchteren übergegangen. Die Daten von Mars Express werfen nun ein neues Licht auf das komplexe Problem der Wasserentwicklung auf dem Roten Planeten.
"Wir schreiben die Geschichte des Mars neu", sagt Gerhard Neukum, Freie Universität Berlin, Deutschland, und Principal Investigator der hochauflösenden Stereokamera (HRSC) von Mars Express. „Das Gesamtbild eines warmen, nassen Mars ist nicht ganz richtig. Jede warme nasse Periode dauerte nur einige hundert Millionen Jahre. Vor viertausend Millionen Jahren war es vorbei “, fügt er hinzu.
Drei Instrumente auf Mars Express standen im Mittelpunkt dieser Revolution. Eines davon ist das Mars Advanced Radar für Untergrund- und Ionosphärensondierung (MARSIS). Seit Juli 2005 hat MARSIS unter der Marsoberfläche bis in Tiefen von Tausenden von Metern geforscht. Dies ist das erste Mal, dass solche Untersuchungen durchgeführt wurden.
"MARSIS hat gezeigt, dass viele der oberen Schichten des Mars Wassereis enthalten", sagt Jeffrey Plaut vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, der der Co-Principal Investigator des MARSIS-Experiments ist.
Die Wissenschaftler entdeckten reichlich Wassereis in den Mars-Polarregionen und erhielten auch eine Überraschung von einigen der ersten Ergebnisse, die MARSIS zurückgab. Als das Radar über die mittleren nördlichen Breiten von Chryse Planitia fuhr, zeigten die Signale einen vergrabenen Einschlagkrater unter der Oberfläche. In dieser Aufprallstruktur befand sich eine dicke Schicht aus möglicherweise wassereisreichem Material. "Wir finden Eisreservoirs, die noch nie zuvor gesehen wurden", sagt Plaut. "Aber wir rätseln immer noch, wann und wo das Wasser auf dem Mars flüssig war."
"Die letzten MARSIS-Beobachtungen wurden am Südpol durchgeführt", fügt Giovanni Picardi, MARSIS Principal Investigator von der Universität Rom "La Sapienza", hinzu. "Die Qualität der vorläufigen Ergebnisse der fortgeschrittenen Analyse, die wir noch durchführen, ist in Bezug auf die wichtigsten wissenschaftlichen Ziele unseres Experiments wirklich aufregend und vielversprechend." Zu den Zielen gehört der Nachweis von unterirdischem Wasser.
Das OMEGA Visible and Infrared Mineralogical Mapping Spectrometer hat große Schritte zur Beantwortung dieser Frage unternommen. OMEGA erkennt Mineralien auf der Marsoberfläche. Insbesondere drei enthüllen die Geschichte des Marswassers. "Wir haben gezeigt, dass Wasser auf der Marsoberfläche stabil sein könnte, aber nicht sehr lange", sagt Jean-Pierre Bibring, Institut d'Astrophysique Spatiale, Orsay, Frankreich, und OMEGAs Principal Investigator.
OMEGA entdeckte tonartige Mineralien, die sich bei längerer Einwirkung von Wasser bilden, jedoch nur in den ältesten Regionen des Mars. Dies deutete darauf hin, dass Wasser nur in den ersten paar hundert Millionen Jahren der Geschichte des Planeten floss. Wenn diese Gewässer verloren gingen, platzte gelegentlich Wasser aus dem Inneren des Planeten, verdunstete jedoch schnell.
Während der Verdunstung stellten sie Sulfate her, das zweite Mineral, das OMEGA entdeckte. Als selbst dies aufhörte und das verbleibende Wasser auf dem Mars dauerhaft gefroren war, färbte die Atmosphäre den Boden allmählich rot, indem das dritte nachgewiesene Mineral OMEGA, Eisenoxid, erzeugt wurde.
Der Mars ist seit Tausenden von Millionen von Jahren so. „Es ist bemerkenswert, dass wir zum ersten Mal festgestellt haben, wo und wann flüssiges Wasser auf dem Mars vorhanden sein könnte. Es ist nicht der Ort, an den man vorher gedacht hat “, sagt Bibring.
Die Bilder der hochauflösenden Stereokamera (HRSC) weisen auf die gleichen Schlussfolgerungen hin. Sie zeigen die Marsoberfläche bis ins kleinste Detail und zeigen Merkmale mit einem Durchmesser von nur 10 Metern. Sie zeigen deutlich extrem alte Marsregionen, die durch fließendes Wasser erodiert wurden. Die Bilder zeigen auch ein riesiges Tal, Kasei Valles, das von einem riesigen Marsgletscher geschnitzt wurde, der tausend Millionen Jahre lang bestand, als die Temperatur des Mars zu niedrig war, als dass flüssiges Wasser über die Oberfläche fließen könnte.
„Wir sehen einen klaren Zusammenhang zwischen Vulkanregionen und Wasserflüssen“, sagt Neukum. Überall dort, wo auf dem Mars vulkanische Aktivitäten stattgefunden haben, hat es Wasser im Mars geschmolzen und an die Oberfläche fließen lassen. Einige dieser Ströme sind neu - geologisch gesehen. "Am Fuße des Olympus Mons sieht HRSC Hinweise auf Wasserflüsse, die in den letzten 30 Millionen Jahren stattgefunden haben", sagt Neukum.
Das neueste Raumschiff der NASA, der Mars Reconnaisance Orbiter (MRO), trägt Instrumente, die an die von Mars Express anknüpfen. Viele Wissenschaftler aus den Teams, die an MARSIS arbeiten, arbeiten jetzt an Bord von MRO am Shallow Radar (SHARAD) des ASI. Dies ist so abgestimmt, dass es sich auf die flacheren Schichten des Mars konzentriert, während MARSIS tiefer schaut. Das Schwesterinstrument von OMEGA für MRO ist das Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM). Dies wird Mineralien auf der Marsoberfläche genauer untersuchen. Das Instrument hat jedoch nur ein kleines Sichtfeld und muss daher geführt werden. „Sie werden in erster Linie auf die Bereiche abzielen, die OMEGA als interessant erwiesen hat“, sagt Bibring.
„Mars Express hat beispiellose Beweise für die Geschichte des Wassers auf dem Mars geliefert. Jetzt freuen wir uns auf neue Untersuchungen, die auf diesem Erbe aufbauen werden “, sagt Augustin Chicarro, Projektwissenschaftler bei Mars Express bei der ESA.
Ursprüngliche Quelle: ESA-Pressemitteilung
