Vor mehr als hundert Jahren argumentierte der Astronom Percival Lowell für die Existenz von Kanälen auf dem Mars, die das Wasser von den Mars-Eiskappen in die niedrigeren, trockeneren Breiten umverteilen sollten. Dies bedeutete zwangsläufig die Existenz von Marsmenschen zum Bau der Kanäle.
Während Lowell durch bessere Teleskope das Gegenteil bewiesen hat, beschäftigt die Frage, ob es auf dem Mars flüssiges Wasser gibt, die Forscher weiterhin. Flüssiges Wasser ist eine entscheidende Voraussetzung für einen bewohnbaren Planeten. Doch die Kombination aus niedriger Temperatur, atmosphärischem Druck und Wasserdampfdruck auf dem Mars bedeutet, dass dort gefundenes flüssiges Wasser wahrscheinlich sofort gefrieren, kochen oder verdampfen würde, was seine Anwesenheit unwahrscheinlich macht.
Dennoch argumentieren Forscher weiterhin für das Vorhandensein von flüssigem Wasser auf dem Mars.
Von besonderem Interesse war die Entdeckung der „Recurring Slope Lineae“ (RSLs), bei denen es sich um dunkle lineare Strukturen handelt, die an steilen Hängen in bestimmten Regionen des Mars zu finden sind. RSLs zeigen saisonale Veränderungen, die in wärmeren Jahreszeiten auftreten und in kälteren Jahreszeiten verblassen, und zwar in einer Weise, die mit dem Verhalten von flüssigem Wasser übereinstimmt. Deutliche gestreifte und vieleckige Strukturen im Permafrost des Mars wurden ebenfalls als möglicher Beweis für thermische Zyklen angesehen. Ein weiteres Argument wurde auch für eine Reihe potenzieller flüssiger Solen vorgebracht.
Aber ein neues Papier veröffentlicht im Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften widerlegt die Vorstellung, dass wir wahrscheinlich bald flüssiges Wasser auf dem Mars in RSLs, Permafrost oder Solen finden werden.
Der Artikel „The Elusive Nature of Martian Liquid Brines“ wurde gemeinsam von Vincent Chevrier, einem außerordentlichen Forschungsprofessor am Center for Space and Planetary Sciences der University of Arkansas, und Rachel Slank, einer Postdoktorandin am Lunar and Planetary Institute, verfasst in Houston, Texas. Slank erwarb ihren Ph.D. an der U of A, während er mit Chevrier zusammenarbeitete, der die letzten 20 Jahre damit verbracht hat, den Mars auf Anzeichen von flüssigem Wasser zu untersuchen. Kurz gesagt, er ist genauso daran interessiert wie jeder andere, dass es auf dem Mars flüssiges Wasser gibt, aber er glaubt, dass die Beweise einfach noch nicht da sind.
Ziel der Arbeit ist es, die Öffentlichkeit über den aktuellen Wissensstand über die Existenz von flüssigem Wasser auf dem Mars aufzuklären.
„Ich wollte diese Arbeit schon seit langem schreiben“, sagte Chevrier, „weil ich denke, dass es viel Verwirrung, viele Missverständnisse und viele falsche Interpretationen dessen gibt, was die Forschungsarbeiten über den Stand von sagen.“ flüssiges Wasser auf dem Mars.
Die Autoren gehen davon aus, dass ein genauerer Blick auf RSLs zeigt, dass ihr Verhalten mit Sand- und Staubströmen übereinstimmt, für deren Entstehung kein Wasser erforderlich ist. Die verfügbaren Daten von Marsorbitern können nicht bestätigen, dass flüssiges Wasser irgendeine Rolle bei der RSL-Entwicklung spielt.
Andere Forscher glauben, dass Sole – das sind Lösungen mit einer hohen Salzkonzentration, wie sie in den Ozeanen der Erde vorkommen – der Schlüssel zum Auffinden von flüssigem Wasser auf dem Mars sein könnte. Solen können bei viel niedrigeren Temperaturen gefrieren, und auf dem Mars gibt es reichlich Salze. Von diesen Salzen scheinen Perchlorate die vielversprechendsten zu sein, da sie extrem niedrige eutektische Temperaturen aufweisen (d. h. der Schmelzpunkt einer Mischung ist niedriger als der jedes einzelnen Inhaltsstoffs).
Beispielsweise erstarrt eine Calciumperchlorat-Sole bei -75 Grad Celsius, während der Mars am Äquator eine durchschnittliche Oberflächentemperatur von -50 °C aufweist, was theoretisch darauf hindeutet, dass es eine Zone geben könnte, in der Calciumperchlorat-Sole insbesondere im Untergrund flüssig bleiben könnte.
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Anschließend untersuchen die Autoren alle Argumente dafür und dagegen, dass Solen möglicherweise stabile Flüssigkeiten bilden. Letztendlich kamen sie zu dem Schluss, dass die verschiedenen begrenzenden Faktoren, darunter die relativ geringen Mengen der vielversprechendsten Salze, der Wasserdampfdruck und die Eislage, „die Häufigkeit von Solen an der Oberfläche oder im flachen Untergrund stark einschränken“. Selbst wenn sich Solen bilden würden, wären sie „nach irdischen Maßstäben höchst unbewohnbar.“
Im letzten Abschnitt des Papiers stellen die Autoren fest: „Trotz dieser Nachteile und Einschränkungen besteht immer die Möglichkeit, dass an diese Solen angepasstes Leben auf dem Mars und einige terrestrische Organismen darin überleben könnten, was für den Schutz des Planeten eine Überlegung darstellt, da das Leben weitergeht.“ In diesem Fall könnte der Mars heute existieren. Daher bleibt der Nachweis von Sole vor Ort ein Hauptziel der Erforschung des Roten Planeten.
Für die Zukunft schlagen die Autoren vor, dass die nächsten Hürden darin bestehen werden, die Instrumente zu verbessern, die zum Nachweis kleiner Mengen von Sole erforderlich sind, die besten Orte für die Suche besser zu identifizieren und mehr Labormessungen unter Marsbedingungen durchführen zu können.
„Trotz unserer besten Bemühungen, das Gegenteil zu beweisen“, schließt Chevrier, „bleibt der Mars immer noch eine kalte, trockene und völlig unbewohnbare Wüste.“
Weitere Informationen:
Vincent F. Chevrier et al., Die schwer fassbare Natur der flüssigen Marssole, Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (2024). DOI: 10.1073/pnas.2321067121