Nasa: Rover Curiosity zeigt, wie der Mars unbewohnbar wurde
An Bord des Mars-Rover Curiosity der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa befinden sich Instrumente, die die Isotopenzusammensetzung kohlenstoffreicher Mineralien (Karbonate) auf dem Mars messen können(öffnet im neuen Fenster) . Derzeit nimmt der Rover solche Messungen im Gale-Krater vor, einem Gelände in Äquatornähe des Mars.
Einst soll sich flüssiges Wasser auf dessen Oberfläche befunden haben, das potenzielles Leben hätte hervorbringen können. Heute existiert dort nichts, das Gebiet ist eisig und lebensfeindlich.
Vermessung der Isotopenwerte
Die neuen Daten liefern Hinweise darauf, wie sich das Klima auf dem Roten Planeten veränderte . Zum Einsatz kamen die Instrumente Sam ( Sample Analysis at Mars(öffnet im neuen Fenster) ) und TLS ( Tunable Laser Spectrometer(öffnet im neuen Fenster) ), die sich an Bord von Curiosity befinden. Mit Sam werden die Proben auf fast 900 Grad Celsius erhitzt, mit TLS werden anschließend die Gase analysiert, die während der Erhitzungsphase entstehen.
"Die Isotopenwerte der Karbonate deuten auf extreme Verdunstungsmengen hin. Das ist ein Hinweis darauf, dass die Karbonate wahrscheinlich in einem Klima entstanden sind, das nur vorübergehend flüssiges Wasser zuließ" , erklärt der Hauptautor einer Studie vom 7. Oktober 2024, David Burtt vom Goddard Space Flight Center der Nasa, in einer Pressemitteilung(öffnet im neuen Fenster) . "Unsere Proben lassen keine Rückschlüsse auf eine uralte Umgebung mit Leben auf der Marsoberfläche zu. Dennoch lässt sich Möglichkeit einer unterirdischen Biosphäre oder einer Oberflächenbiosphäre nicht ausschließen, die vor der Bildung dieser Karbonate begann und endete" , so Burtt.
Karbonate: Wertvoller und aufschlussreicher Speicher
Die wissenschaftliche Fachwelt interessiert sich für Karbonate, weil sie von Nutzen bei Klimaaufzeichnungen sein können. Diese Mineralien können die Merkmale der Umgebung beibehalten, in der sie entstanden. Dazu gehören auch Werte zur Temperatur, des Säuregehalts des Wassers, der Zusammensetzung des Wassers und der Atmosphäre.
In der Studie werden zwei Entstehungsmechanismen für die im Marskrater Gale gefundenen Karbonate vorgeschlagen. Im ersten Szenario entstehen Karbonate durch eine Reihe von Nass-Trocken-Zyklen. Im zweiten Szenario entstehen Karbonate in sehr salzhaltigem Wasser unter kalten, eisbildenden (kryogenen) Bedingungen.
Die Werte der schweren Isotope in den Karbonaten des Mars sind deutlich höher als die Werte, die auf der Erde für Karbonatmineralien beobachtet werden. Es sind die höchsten Werte von Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopen, die für Materialien auf dem Mars aufgezeichnet wurden.
Laut der Studienautoren sind sowohl das feucht-trockene als auch das kalt-salzige Klima erforderlich, um Karbonate zu bilden, die so reich an schwerem Kohlenstoff und Sauerstoff sind.
"Während Verdunstung auf der Erde zu erheblichen Veränderungen der Sauerstoffisotope führen können, waren die in dieser Studie gemessenen Veränderungen zwei- bis dreimal größer" , so Burtt. Das bedeute zweierlei: "Es gab einen extremen Verdunstungsgrad, der diese Isotopenwerte so schwer werden ließ. Und zweitens blieben diese schwereren Werte erhalten, so dass alle Prozesse, die zu leichteren Isotopenwerten führen würden, deutlich kleiner gewesen sein müssen."
Zur Studie
Die Studie wurde am 7. Oktober 2024 in dem Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht: Highly enriched carbon and oxygen isotopes in carbonate-derived CO2 at Gale crater, Mars(öffnet im neuen Fenster) (Hochangereicherte Kohlenstoff- und Sauerstoffisotope in aus Karbonat gewonnenem CO2 im Marskrater Gale).