Raumfahrt: Curiosity liefert Daten über das Ende der Marsatmosphäre

Curiosity hat neue Daten über die Marsatmosphäre geliefert. Sie bestätigen frühere Messungen über ihre Zusammensetzung und geben Hinweise, wann sie verloren ging.

Artikel veröffentlicht am 19. Juli 2013, 12:10 Uhr, Werner Pluta

Rover Curiosity: Marsatmosphäre mit Massenspektrometer und Laserspektrometer analysiert (Bild: Nasa)

Der Mars hat seine Atmosphäre mutmaßlich bereits weniger als eine Milliarde Jahre nach seiner Entstehung verloren. Neue Messungen, die der Rover Curiosity zur Erde gefunkt hat, untermauern diese Hypothese.

Curiosity hat mit einem Massenspektrometer und einem Laserspektrometer die Atmosphäre des Planeten untersucht - beide sind Teil des Instruments Sample Analysis at Mars (SAM). SAM stellte Argon, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Sauerstoff und Stickstoff fest. Die Atmosphäre besteht danach zu 96 Prozent aus Kohlendioxid. Argon und Stickstoff machen je knapp 2 Prozent aus. Der Sauerstoffanteil liegt bei nur 0,145 Prozent - auf der Erde sind es rund 20 Prozent.

Viking und Pathfinder

Die Atmosphäre war schon von den beiden Viking-Sonden, die Mitte der 1970er Jahre auf dem Mars gelandet waren, sowie vom Pathfinder in den 1990er Jahren untersucht worden. Deren Ergebnisse stimmten jedoch nicht überein. Die Daten von Curiosity hätten die Viking-Messergebnisse weitgehend bestätigt, schreiben die Nasa-Forscher um Chris Webster und Paul Mahaffy in der Fachzeitschrift Science.

Die heutige Atmosphäre hat einen Druck von nur 7 Millibar. Allerdings muss die Atmosphäre früher dichter gewesen sein. Hinweise darauf sind die Anzeichen von flüssigem Wasser, die die Rover Opportunity und Curiosity, aber auch die Sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) gefunden haben. Die heutige Marsatmosphäre ist zu dünn, als dass Wasser an der Oberfläche bestehen kann.

Orbiter Mars Atmosphere and Volatile Evolution

Weshalb der Mars seine Atmosphäre verlor, ist noch ungeklärt. Die Verteilung der gemessenen Isotopen weist daraufhin, dass die Atmosphäre von oben nach unten verloren ging und dass es relativ schnell passierte. Ursachen könnten etwa das fehlende Magnetfeld oder der Einschlag eines Asteroiden sein. Weitere Aufschlüsse könnte der Orbiter Mars Atmosphere and Volatile Evolution (Maven) bringen, den die Nasa im November 2013 zum Mars schicken will. Er soll den Mars 2014 erreichen und dessen Atmosphäre aus dem Orbit untersuchen.

Der Mars ist etwa genauso alt wie die Erde - rund 4,6 Milliarden Jahre. Der Mars hat damit seine Atmosphäre bereits in der Frühzeit verloren. Die Isotopen, die Curiosity gemessen hat, gleichen jenen, die auf dem Marsmeteoriten ALH 84001 gemessen wurden. Der rund 3,9 Milliarden Jahre alte Marsmeteorit wurde 1984 in der Antarktis gefunden. Das bedeute, dass der Mars bereits zu diesem Zeitpunkt keine Atmosphäre mehr gehabt habe, schreiben die Forscher in einem zweiten Aufsatz in Science. Allerdings gebe es Anzeichen, dass das Verschwinden der Atmosphäre andauere.

Der frühe Verlust der Atmosphäre hat auch Auswirkungen auf mögliches Leben auf dem Nachbarplaneten. "Die letzten 2,5 bis 3 Milliarden waren für mikrobielles Leben wahrscheinlich nicht sehr freundlich", sagte Paul Mahaffy vom Nasa Goddard Space Flight Center dem US-Fernsehsender NBC. "Aber Mikroben können sich gut an wechselnde Bedingungen anpassen. Aber wir wissen noch nicht, wie sie sich an die heutigen rauen Bedingungen auf der Marsoberfläche angepasst haben."