Der Rote Planet hat wahrscheinlich doch keine sehr feuchte Vergangenheit. Analysen des marsianischen Staubs zeigen, dass er unter trockenen und kalten Bedingungen entstanden ist. Das berichten interantionale Forscherteams jetzt in „Nature“. Flüssiges Wasser kann es höchstens in der Frühzeit des Planeten gegeben haben.
Die beiden NASA Mars Exploration Rovers (MER) „Spirit“ und „Opportunity“ sind im Januar 2004 auf entgegengesetzten Seiten des Mars erfolgreich gelandet und noch immer dort unterwegs. Dabei sammeln sie mit Permanentmagneten auch Staub aus der Marsatmosphäre. Die Mössbauer-Spektroskopie des aufgesammelten Staubs zeigt beträchtliche Mengen Olivin. Daher lässt sich die Entstehungsgeschichte des Staubs nicht mit dem Vorhandensein von viel flüssigem Wasser vereinbaren – ein weiteres Indiz für eine lange trockene Vergangenheit unseres Nachbarplaneten. Flüssiges Wasser an der Oberfläche des Planeten gab es daher nur in seiner Frühzeit. Seither hat es nur unter atypischen räumlichen Gegebenheiten auf dem Mars geomorphologische und mineralogische Spuren hinterlassen.
Fliegender Staub enthüllt Verwitterungsprozesse
Die Untersuchung des Staubs auf der Marsoberfläche spielt eine große Rolle für ein besseres Verständnis der Geschichte dieses Planeten. Der Staub ist ein Verwitterungsprodukt und hat sich als solches während der gesamten Entwicklung des Planeten kontinuierlich gebildet. In der Frühzeit des Mars haben vermutlich Meteoreinschläge, Vulkanismus sowie Verwitterung durch flüssiges Wasser zur Entstehung von Staubteilchen beigetragen. Doch nach einer Milliarde Jahre war der größte Teil des flüssigen Wassers von der Mars-Oberfläche verschwunden.
Analysiert man den marsianischen Staub, so kann man auf jene Verwitterungsprozesse schließen, die an seiner Entstehung beteiligt waren: Der Staub trägt also die persönliche Signatur des Planeten Mars. Die kleinsten Partikel des Staubs mit einer Größe von nicht einmal drei Mikrometer im Durchmesser sind ständig in der Atmosphäre aufgewirbelt. Da die Verwitterung bei den kleinsten Teilchen am schnellsten verläuft, kommen die dem Mars eigenen Verwitterungsprozesse im atmosphärischen Staub am deutlichsten zum Ausdruck. Die Eigenheiten des atmosphärischen Staubes zeichnen daher ein globales Bild des Planeten, das vom Ort der tatsächlich durchgeführten Messung verhältnismäßig unabhängig ist, sei es nun Ares Vallis (Mars Pathfinder), der Gusev-Krater (MER-A) oder die Ebene Meridiani Planum (MER-B).
Erbe basaltischer Vorgängergesteine
Die Mössbauer-Spektren ergaben ein zweiseitiges Bild des Staubs: Sowohl primäre Minerale (Olivin, Pyroxen und Magnetit) als auch sekundäre, durch eine komplexe geologische Entwicklung geprägte, nicht vollständig identifizierte Eisen(III)-haltige Minerale wurden gefunden. Die Präsenz von Olivin und Magnetit kommt nicht überraschend: Sie sind Bestandteile typischer Olivin-Basalte, wie sie für den Landeplatz im Gusev-Krater charakteristisch sind. Offensichtlich haben die Staubteilchen diese Minerale von basaltischen Vorgängern geerbt und dieses Erbe überraschenderweise bis heute bewahrt.
Die sekundären Minerale hingegen, die im Mössbauer-Spektrum eine geringere, aber nicht verschwindende Rolle spielen, müssen durch chemische Verwitterungsprozesse entstanden sein. Ob sie ein Überbleibsel aus einer warmen, wasserreichen Frühzeit des Planeten sind oder im Laufe von Milliarden von Jahren durch extrem langsame Prozesse gebildet wurden, ist offen.
Was bleibt, ist die mineralogische Verwandtschaft des Staubs mit den Basaltgesteinen. Die Präsenz leicht verwitterbarer Minerale wie Olivin deutet auf eine weitgehend trockene Entstehung und Entwicklung des Staubes hin – ohne Einwirkung von flüssigem Wasser. Der Mars war global gesehen über drei bis vier Milliarden Jahre hinweg trocken und kalt. Die jetzt vorliegenden experimentellen Daten erlauben kaum eine andere Interpretation – trotz zahlreicher Ausnahmen und trotz lokaler Besonderheiten, wie der Wasser(?)-Rinnen in den höheren Breitengraden, der sogenannten „gullies“, und trotz zahlreicher gravierender Klimaänderungen.
(MPG, 28.07.2005 – NPO)
