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Weltall

Mars: Spektakulärer Fund unter dem „Grand Canyon“ des roten Planeten

  • Tanja Banner
    VonTanja Banner
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Unter dem „Grand Canyon“ des Mars macht eine Raumsonde einen sensationellen Fund. Die Forschung jubelt.

Frankfurt – Auf dem Mars gibt es Wasser, hauptsächlich an den Polen, das ist bereits bekannt. Doch nun haben Forschende eine bahnbrechende neue Entdeckung auf dem roten Planeten gemacht: Unmengen von Wasser in einer Region namens Valles Marineris (Mariner-Täler). Dabei handelt es sich um ein riesiges Grabenbruchsystem, das sich über eine Länge von 4000 Kilometer und eine Breite von bis zu 700 Kilometern ausdehnt und bis zu 7000 Meter tiefe Täler aufweist. Das System wird auch der „Grand Canyon“ des Mars genannt und steht im Mittelpunkt der neuen Entdeckung.

Um das Wasser im „Grand Canyon“ auf dem Mars zu finden, werteten Forschende Daten des europäisch-russischen „Trace Gas Orbiter“ (TGO) aus, der seit Oktober 2016 den roten Planeten umkreist. Der Orbiter hat das Instrument FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector) an Bord, das bis zu einem Meter unter die Oberfläche des Mars schauen und Wasserstoff – einen Bestandteil von Wasser – aufspüren kann.

Unter die Oberfläche des Mars geblickt: „Wasserreiche Oasen“ aufspüren

„Mit TGO können wir sehen, was wirklich unter der Oberfläche des Mars los ist und können wasserreiche ‚Oasen‘ lokalisieren, die mit vorherigen Instrumenten nicht entdeckt werden konnten“, erklärt Igor Mitrofanov vom Space Research Institute der russischen Akademie der Wissenschaften in Moskau, der der Hauptautor einer neuen Studie ist, die den Wasserfund auf dem Mars beschreibt und im Fachjournal Icarus veröffentlicht wurde.

Die Esa-Raumsonde Trace Gas Orbiter umkreist den Mars und hat in einer Region, die mit dem Grand Canyon verglichen wird, Sensationelles entdeckt.

Mithilfe des FREND-Instruments konnten die Forschenden eine Region „mit einem ungewöhnlich hohen Anteil an Wasserstoff“ im Canyon-System Valles Marineris entdecken, berichtet Mitrofanov in einer Mitteilung der europäischen Raumfahrtorganisation Esa.

Unmengen von Wasser im „Grand Canyon des Mars“ entdeckt

„Geht man davon aus, dass der Wasserstoff, den wir sehen, in Wassermoleküle gebunden ist, scheinen vierzig Prozent des oberflächennahen Materials in dieser Region Wasser zu sein“, fasst der Forscher den Fund auf dem Mars zusammen. Die Region, in der die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Wasser vermuten, hat den Angaben zufolge etwa die Größe der Niederlande und reicht bis zu den tiefen Tälern einer Region namens Candor Chaos.

Valles MarinerisGrabenbruchsystem auf dem Mars
Positionam Äquator
Länge4000 Kilometer
Breitebis zu 700 Kilometer
Tiefebis zu 7000 Meter

Um das Wasser auf dem Mars zu entdecken, haben Mitrofanov und weitere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Beobachtungen von Mai 2018 bis Februar 2021 ausgewertet. Dabei hatte das FREND-Instrument nicht Licht beobachtet, sondern Neutronen. „Neutronen entstehen, wenn hochenergetische Partikel, die man als galaktische kosmische Strahlen kennt, den Mars treffen“, erklärt Co-Autor Alexey Malakhov. Trockener Boden strahle mehr Neutronen ab als feuchter Boden, so habe man ableiten können, wie viel Wasser sich im Boden befinde. Da FREND eine bessere räumliche Auflösung ermögliche als andere Instrumente, habe man nun Wasser entdecken können, das zuvor nicht bemerkt wurde.

Die Valles Marineris auf dem Mars. Forschende haben dort große Wasservorkommen entdeckt.

Wasser auf dem Mars: Forschende werten Daten von europäischem Mars-Orbiter aus

„Wir haben herausgefunden, dass ein zentraler Teil der Valles Marineris voll mit Wasser ist – viel mehr Wasser als wir erwartet haben“, betont Malakhov und vergleicht den Fund mit der Erde: „Das ähnelt den Permafrost-Regionen auf der Erde, wo Wassereis aufgrund der konstant niedrigen Temperaturen unter dem trockenen Boden dauerhaft bestehen bleibt.“ Das Wasser könne in der Form von Eis existieren oder auch als Wasser, das chemisch an andere Mineralien im Boden gebunden ist. „Insgesamt denken wir, dass dieses Wasser eher in Form von Eis existiert“, fasst Malakhov die Erkenntnisse des Forschungsteams zusammen.

In der Region des Mars, in der die Forschenden das Wasser gefunden haben, verdunstet Wassereis normalerweise aufgrund der Temperatur- und Druckverhältnisse, dasselbe gilt für chemisch gebundenes Wasser: Nur bei der richtigen Kombination aus Druck, Temperatur und Flüssigkeitszufuhr verlieren Mineralien auf dem Mars nicht an Wasser. Das deute darauf hin, dass in den Valles Marineris eine besondere Mischung von Bedingungen herrschen müsse, um das Wasser zu erhalten – oder um es wieder aufzufüllen, heißt es in der Esa-Mitteilung.

Mars-Forschung: „Ein unglaublicher erster Schritt“

Håkan Svedhem, Co-Autor der Studie und Esa-Mitarbeiter, blickt bereits in die Zukunft: „Dieser Fund ist ein unglaublicher erster Schritt, aber wir benötigen mehr Beobachtungen, um sicher zu wissen, in welcher Form das Wasser existiert.“ Unabhängig davon zeige der Fund jedoch die Fähigkeiten der Instrumente des „Trace Gas Orbiters“, die ein „großes, nicht zu tiefes und leicht erschließbares Wasserreservoir in dieser Region des Mars zeigen“.

Der „Trace Gas Orbiter“, der seit 2016 den Mars umkreist, ist der erste Teil des europäisch-russischen ExoMars-Programms. Der zweite Teil soll im Jahr 2022 zum roten Planeten aufbrechen: Der europäische Rover „Rosalind Franklin“ sitzt auf der russischen Plattform „Kazachok“ und soll herausfinden, ob es jemals Leben auf dem Mars gab.

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Mit dieser Aufgabe ist er nicht alleine: Auch die Nasa-Rover „Curiosity“ und „Perseverance“ haben diese Aufgabe. Der neueste Mars-Rover „Perseverance“ hat in letzter Zeit öfters für Aufsehen gesorgt: Zuerst löste er „eines der größten Rätsel“ auf dem Mars, dann beantwortete er eine Frage zum Mars, an der die Forschung bisher verzweifelte. (tab)

Rubriklistenbild: © Esa/ATG medialab

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