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Von Ozeanen zu kleinen Pfützen: Mars verliert dramatisch an Wasser

Der Mars verliert ständig Wasser: Forscher wissen jetzt, warum.
Der Mars verliert ständig Wasser: Forscher wissen jetzt, warum.
Foto: imago images/ Westend 61
Der sogenannte rote Planet verliert immer mehr Wasser. Ein neu entdeckter Kreislauf könnte dem zugrunde liegen.

Vor Milliarden von Jahren gab es auf dem Mars Flüsse und sogar Ozeane. Seitdem verliert der rote Planet allerdings stetig Wasser. Heute findet man dort nur noch kleine, gefrorene Pfützen – doch der starke Wasserschwund dauert an. Forscher haben jetzt einen bisher unbekannten Mechanismus entdeckt, der diesem Problem zugrunde liegt.

Bald gar kein Wasser mehr auf dem Mars?

Der Mars gilt – abgesehen von der Erde natürlich – als der einzige Planet in unserem Sonnensystem, auf dem theoretisch Leben möglich wäre. Grund dafür ist unter anderem, dass dort Wasser nachgewiesen werden konnte.

Forscher haben jetzt einen Kreislauf entdeckt, der den fortlaufenden Wasserverlust des Planeten erklärt. Mithilfe von Computersimulationen haben die Wissenschaftler versucht, den Mechanismus zu ergünden. Sie sind sich sicher, dass die Ergebnisse zum besseren Verständnis des Wasserrückgangs dienen können – doch lässt er sich auch noch verhindern?

Kreislauf wirft Fragen auf

Gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung haben Wissenschaftler des Moskauer Instituts für Physik und Technologie den Wasserverlust erforscht.

Die Computersimulationen zeigen deutlich, wie Wasserdampf in der Marsatmosphäre Barrieren kalter Luft durchbricht und in höher liegende Luftschichten gelangt. Dort spaltet die ultraviolette Strahlung der Sonne die Wassermoleküle in die Bestandteile Wasserstoff und Hydroxyl-Radikale auf. Hydroxil-Radikale sind Moleküle, die aus einem Wasserstoff- und einem Sauerstoff-Atom bestehen. Radikale enthalten mindestens ein ungepaartes Elektron und sind damit stark reaktiv.

Der Wasserstoff kann nach der Spaltung ungehindert und unwiederbringlich ins All entweichen.

Das klingt zwar plausibel, wirft jedoch eine Frage auf: Wie gelangt der Wasserdampf in die oberen Luftschichten? Müssten die unteren Schichten der Atmosphäre das nicht verhindern, indem sie das Gas gefrieren lassen?

Mechanismus erinnert an eine Pumpe

Der kürzlich entdeckte Mechanismus ist die Lösung dieses Problems. Forscher vergleichen seine Funktionweise mit der einer Pumpe, die allerdings nur unter ganz bestimmten Bedingungen funktioniert.

Durch ein Fenster in der mittleren Marsatmosphäre kann Wasserdampf in die oberen Schichten gelangen und von dort aus entweichen. Dieses Fenster öffnet sich ca. alle zwei Erdenjahre, nämlich dann, wenn auf der Südhalbkugel des roten Planeten Sommer herrscht. Gemeinsam mit wärmeren Luftmassen kann Wasserdampf dann in die obere Atmosphäre erreichen und wird von Winden bis zum Nordpol getragen. Teile des zerfallenen Wasserdampfs gelangen ins All, andere sinken in Polnähe zurück nach unten.

Das Forscherteam fand außerdem heraus, dass Staubstürme, die auf dem Mars keine Seltenheit sind, den Transport in höhere Luftschichten erleichtern. Genaue Variablen für die Berechnung des Einflusses von Staubstürmen wurden jedoch noch nicht erstellt.

Mars-Forscher haben noch viel zu tun

Ob und wie die neuen Erkenntnisse dazu beitragen können, den Wasserschwund zu stoppen, ist noch unklar. Auch wenn das Rätsel um den Wasserverlust jetzt gelöst werden könnte, gibt es noch weitere Mars-Mysterien, an denen sich Forscher seit 40 Jahren die Zähne ausbeißen. Vielleicht könnte eine Reise zum Mars ungeklärte Fragen beantworten. NASA-Chef Jim Bridenstine prophezeite kürzlich, dass eine Frau die erste Person auf dem Mars sein wird.

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