Flüssiges Wasser auf dem Mars

Ohne flüssiges Wasser wäre Leben in der uns bekannten Form unmöglich. Deshalb suchen Forscher sowohl auf Himmelskörpern in fernen Sternsystemen als auch in unserem Sonnensystem nach Spuren von flüssigem Wasser. Auf dem Mars wurden Astronomen bereits fündig: Ausgetrocknete Flussbetten und Seen deuten beispielsweise darauf hin, dass es einmal flüssiges Wasser auf dem Planeten gab. In der Atmosphäre lassen sich zudem geringe Mengen an Wasserdampf aufspüren und auf der Oberfläche findet sich gefrorenes Wasser. Im Fachmagazin „Science“ berichten Wissenschaftler nun, dass sie unter dem Eis des Südpols erstmals auch ein großes Reservoir mit flüssigem Wasser entdeckten.

Radarmessungen mit Mars Express

Auf der Suche nach einem Wasservorkommen auf dem Mars nutzten Roberto Orosei vom Nationalen Institut für Astrophysik in Bologna und seine Kollegen das Radargerät MARSIS an Bord der ESA-Sonde Mars Express. Zwischen 2012 und 2015 kartografierten die Forscher mithilfe des Instruments eine zweihundert Kilometer breite, quadratische Fläche in der Region „Planum Australe“ am Südpol des Mars. Die Radarwellen durchdringen das polare Eis und werden an den darunterliegenden Schichten teilweise zurückgeworfen. Bei diesen Messungen entdeckten die Wissenschaftler einen stark reflektierenden, zwanzig Kilometer breiten Bereich unter dem Eis, den sie als Wasserreservoir identifizierten. Denn eine Wasseroberfläche reflektiert mehr Radarwellen als eine Gesteins- oder Sedimentschicht und lässt sich daher gut unterscheiden.

Orosei und sein Team schätzen die Temperatur unter dem Eis auf etwa minus 68 Grad Celsius. Wie das Wasser trotz dieser kalten Temperaturen flüssig bleibt, erklären die Wissenschaftler mit zwei verschiedenen Effekten: Einerseits senkt der Druck der etwa 1,5 Kilometer dicken Eisschicht den Schmelzpunkt des Wassers. Außerdem, so vermuten die Forscher, wirken Salze aus dem Boden als Frostschutzmittel. Lösen sich diese Salze im Wasser, können sie den Schmelzpunkt sogar auf bis zu minus 78 Grad Celsius absenken. Ähnlich salziges Wasser – das auch bei Temperaturen von minus 50 Grad Celsius flüssig bleibt – gibt es beispielsweise in der Antarktis.

Das entdeckte Wasserreservoir ist noch kein Hinweis auf Leben auf dem Mars. Doch mit genaueren Analysen solcher Wasservorkommen ließe sich etwa die Klimageschichte des Mars besser verstehen. Denn in den polaren Eisschichten sind – wie auch auf der Erde – Informationen über vergangene Klimaperioden gespeichert. Um das Klima anhand dieser Daten zu rekonstruieren, müssen die Wissenschaftler auch den Einfluss von flüssigen Wasservorkommen im Eis berücksichtigen.