Trockenzeit auf dem jungen Mars

Der Mars ist heute eine trockene kalte Wüste – kein angenehmer Ort für Leben. Früher war das einmal anders: Einst beherbergte unser Nachbarplanet flüssiges Wasser. Die Spuren davon sind bis heute im Gestein zu finden. Mit Hilfe des Curiosity Rovers hat eine Forschungsgruppe den Marsboden untersucht. In der Fachzeitschrift „Nature“ berichtet sie, dass es dort vor über drei Milliarden Jahren abwechselnde Nass- und Trockenperioden gegeben hat – eine Zeit, in der der Mars ein ähnlich lebensfreundliches Klima gehabt haben könnte wie die Erde.

Der Gale-Krater

Curiosity ist seit 2012 auf dem Mars und erforscht dort den Gale-Krater: Eine Region, in der es früher wahrscheinlich Seen gab. An Bord hat der Rover fünf wissenschaftliche Instrumente, die Messungen zur Geochemie und Mineralogie machen können. Die Forschungsgruppe um William Rapin vom Institut für Astrophysik und Planetologie in Toulouse hat für ihre Arbeit die ChemCam des Rovers genutzt. ChemCam steht für „Chemie“ und „Kamera“: Das Instrument besteht aus einem Laser, einer Kamera und einem Spektrographen. Mit dem Laser verdampft Curiosity einen kleinen Teil von Steinen oder Boden, der Spektrograph analysiert dann die Zusammensetzung. Mit der Kamera kann Curiosity detaillierte Bilder der analysierten Umgebung aufnehmen.

Auf diesen Bildern hielten die Forschenden Ausschau nach Mustern im Kraterboden. Dabei stießen sie auf Spuren von Rissen, wie wir sie von ausgetrockneten Böden auf der Erde kennen. Die Risse von damals sind im Marsboden zwar nicht mehr zu sehen – ihre Struktur ist aber noch zu erkennen. Denn die Risse haben sich über die Zeit mit Sediment angereichert und stehen jetzt als Ausbuchtungen hervor. Auch chemisch unterscheidet sich das Sediment in den ehemaligen Rissen vom Rest des Bodens: Es ist mit Kalzium- und Magnesiumsulfat angereichert. Das konnten die Forschenden ebenfalls mit der ChemCam herausfinden – und so feststellen, dass es sich bei dem Muster tatsächlich um ehemalige Risse handelt. Diese Bodenstrukturen, so Rapin und sein Team, deuten darauf hin, dass zumindest einige der Seen im Krater regelmäßig ausgetrocknet sind und sich anschließend wieder mit Wasser gefüllt haben.

Abwechselnde Nass- und Trockenzeiten begünstigen Leben

Solche Umgebungen, in denen sich Nass- und Trockenperioden regelmäßig abwechseln, gelten als fördernd für die chemische Evolution – also das Entstehen von Leben aus verschiedenen Molekülen. Curiosity hat bereits organische Moleküle im drei Milliarden Jahre alten Gestein des Gale-Kraters gefunden. Leben, wie wir es kennen, kann entstehen, wenn diese Moleküle im Wasser gelöst sind. Trockenperioden sind dabei förderlich: Während das Wasser austrocknet, steigt die Konzentration der Moleküle im Wasser und Reaktionen werden wahrscheinlicher.

Das entdeckte Phänomen muss sich außerdem nicht auf den Gale-Krater beschränken. Möglicherweise gab es auch in anderen Regionen auf dem Mars abwechselnde Nass- und Trockenperioden, die Risse hinterließen. Mit Curiosity lässt sich das jedoch nicht herausfinden, denn der Rover bleibt in seiner Region und bewegt sich nur um die 200 Meter am Tag.