Simulation: Am Mars-Nordpol soll ein Ozean geschwappt haben

Tonminerale gelten als wichtige Spur ausgetrockneter Ozeane. Auf dem Mars wurden bislang nur wenige gefunden - dennoch könnte dort einst ein großes Meer geschwappt haben. Simulationen zeigen jetzt, dass es dort ausgesehen haben könnte wie an den Fjorden Grönlands.

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Mars: Gab es auf dem Planeten einst Fjorde?

London - In den nördlichen Tiefebenen des Mars könnte es einst ein ausgedehntes Polarmeer gegeben haben. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forscherteam auf Basis klimatischer und geochemischer Berechnungen. Das Vorkommen ausgedehnter Meere auf dem Planeten galt als unwahrscheinlich, weil das Gestein der Tiefebenen kaum Tonminerale enthält, die als Indikatoren für größere Gewässer gelten. Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin "Nature Geoscience" berichten, könnte ein Ozean trotzdem existiert haben, sofern er sehr kalt und von Gletschern umsäumt war.

"Unsere Modelle zeigen, dass die Temperaturen in einem Ozean nördlich des 30. Breitenkreises nahe dem Gefrierpunkt gelegen haben müssen", schreiben die Forscher um Alberto Fairén vom Ames Research Center der US-Raumfahrtbehörde Nasa im kalifornischen Moffet Field. Unter diesen Bedingungen könnte die Wasseroberfläche zumindest in Teilen eisfrei gewesen sein und so den freien Austausch von Gasen zwischen Wasser und Atmosphäre ermöglicht haben. Die Chemie des kalten Wassers sei dadurch verändert worden, so dass sie die Bildung von Tonmineralen gehemmt habe, glauben die Wissenschaftler.

Und noch ein Faktor könnte erklären, warum ein urzeitlicher Polarozean keine mineralischen Spuren hinterlassen hat: "Gletscher, die diesen kalten, nördlichen Ozean umgaben, könnten verhindert haben, dass tonreiches Material von den Hoch- in die Tiefebenen eingeschwemmt wurde", schreiben Fairén und seine Kollegen. Eine ähnliche Barrierewirkung könne man auch auf der Erde in den Fjorden Grönlands oder Nordkanadas beobachten. Tatsächlich gebe es in vielen Teilen der nördlichen Tiefebenen des Mars geologische Strukturen, die den Spuren irdischer Küstengletscher ähnelten.

Die heutige Landschaft des Mars ist zweigeteilt: Im Süden prägen gewaltige Vulkanberge und eine ausgedehnte Hochebene das Bild. Der Norden ist dagegen flach und liegt deutlich tiefer als der Rest des Planeten. Schon häufiger vermuteten Forscher daher, es habe dort einst einen Ozean gegeben - zu einer Zeit vor rund drei Milliarden Jahren, als der Mars noch wärmer war als heute.

Doch die über Daten von Raumsonden ermittelte Verteilung bestimmter Tonminerale, sogenannter Schichtsilikate, sprach dagegen. "In den Hochebenen kommen diese Schichtsilikate an bis zu zehntausend Stellen vor, meist in Tälern, Kratern und Senken", schreiben die Forscher. In der Kruste der nördlichen Tiefebenen habe man sie aber nur in neun Einschlagskratern entdeckt. Die Ursache für diesen Unterschied habe sich bisher nicht klären lassen.

52 Flussdeltas

Für ihre Studie entwickelten die Forscher zunächst ein Modell des Klimas, wie es auf dem urzeitlichen Mars mit einem südlichen Superkontinent und einem Nordmeer geherrscht haben könnte. Die Simulation zeigte, dass damals am Äquator Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt erreicht wurden. Im hohen Norden hingegen hätten die Temperaturen eher unter null Grad Celsius gelegen.

Ausgehend von diesen Ergebnissen berechneten die Wissenschaftler, welche geochemischen Ablagerungen in einem Nordmeer entstanden wären - einmal mit, einmal ohne geschlossene Eisdecke. Das Ergebnis: Ein komplett mit Eis bedeckter Ozean sei geradezu optimal für die Entstehung von Schichtsilikaten. In einem kalten Ozean mit nur wenig Eisbedeckung entstünden dagegen vorwiegend andere Ablagerungen, aber keine Tonminerale.

Ein urzeitlicher Polarozean kann daher nach Angaben der Forscher durchaus existiert haben. Er sei wahrscheinlich kalt, aber teilweise eisfrei gewesen. Ein solches Meer sei eine gute Erklärung für die geochemischen Unterschiede in der marsianischen Landschaft.

Erst vor wenigen Wochen hatte eine andere Forschergruppe Belege für einen Mars-Ozean präsentiert: Sie hatte auf Aufnahmen der Marsoberfläche 52 Flussdeltas identifiziert. Jedes davon wurde von mehreren Wasserläufen gespeist. Da 29 dieser Deltas auf der gleichen Höhe liegen, gehen die Forscher davon aus, dass sie die Begrenzung eines Ozeans bilden. Dieses Meer bedeckte demnach 36 Prozent der Marsoberfläche und enthielt 124 Millionen Kubikkilometer Wasser.

Die Debatte darüber, ob es auf dem Mars vor langer Zeit einen Ozean flüssigen Wassers gegeben haben könnte, gibt es seit Jahrzehnten. In den vergangenen Jahren häuften sich die Hinweise und Indizien: 2004 und 2005 gelang der Nachweis großer Wassereis-Vorkommen an den Polen, und am 31. Juli 2008 lieferte die Marssonde "Phoenix" den experimentellen Nachweis von Wasser im Marsboden.

Eine der Hauptfragen ist, wo das Wasser geblieben ist. Die für das Jahr 2013 geplante Mission "Maven" (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) soll diese Frage klären. Die an den Polkappen nachgewiesenen Wasservorkommen entsprechen zusammen etwa der eineinhalbfachen Menge des Grönland-Eises - die Wassermenge des vermuteten Ur-Ozeans wäre wahrscheinlich rund 33-mal größer gewesen.

boj/dapd

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1. Nichts Neues
Meinefünfcents 29.08.2011
Dass es da ein Meer gab, ist nichts Neues, das ist schon lange eine Tatsache. Man hat lediglich weitere Hinweise gefunden.
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