Spiegelt das geschichtete Eis der marsianischen Polkappen langfristige periodische Veränderungen der Marsumlaufbahn oder Rotationsachse wider oder nicht? In einer jetzt in „Geology“ erschienene Studie haben Forscher diese Frage zu klären versucht – allerdings nur teilweise mit Erfolg.
Bohrkerne aus Meeressedimenten und dem Eis von Gletschern sind auf der Erde wichtige Zeugen des vergangenen Klimas. An ihnen lassen sich nicht nur Temperaturschwankungen und andere Umweltveränderungen ablesen, sie spiegeln auch die periodischen Klimaveränderungen wider, die durch die langfristigen Schwankungen in der irdischen Umlaufbahn entstanden sind. Wie aber sieht es damit auf anderen Planeten aus?
Virtueller Eisbohrkern vom Mars-Nordpol
J. Taylor Perron and Peter Huybers von der Harvard Universität haben dies für unseren Nachbarplaneten Mars untersucht. Ihre Ausgangsfrage war dabei, ob das Eis der marsianischen Polarkappen möglicherweise auf ähnliche Weise Veränderungen der Bahnparameter des Planeten widerspiegelt. Die Eiskappen der Pole bestehen aus hunderten von Metern dickem Eis, das im Wechsel mit Staub geschichtet ist. Bereits zuvor vermuteten Forscher, dass diese Schichten als Reaktion auf Veränderungen der Rotationsachse oder anderer astronomischer Parameter entstanden sein könnten.
Schichtdicke regelmäßig, Datierung unklar
Perron und Huybers nutzten nun von Marssonden erstellte Aufnahmen der Schichten und Höhenmessungen um virtuelle Bohrkerne durch die Eiskappe des Mars-Nordpols zu konstruieren. Die Analyse dieser Kernmodelle enthüllte in vielen Bereichen des Eises sich wiederholende Schichten von rund 1,60 Meter Dicke. Da das Alter der Eiskappe bisher unbekannt ist, ist eine genaue Datierung dieser Schichten nicht möglich. Die Wissenschaftler können daher nicht eindeutig feststellen, ob diese regelmäßige Abfolge mit orbitalen Schwankungen in Zusammenhang steht oder nicht.
Kurzfristige Klimaphänomene oder Orbitveränderungen?
Die Schichten könnten beispielsweise auch das Ergebnis von sehr viel kurzfristigeren Veränderungen sein, die das Klima und damit die Eisablagerung an den Polen beeinflussen. So kämen dafür zyklisch wiederkehrende Klimaphänomene vergleichbar der irdischen El Nino Southern Oszillation (ENSO) in Frage, einem Phänomen, das den tropischen Pazifik alle paar Jahre anormal erwärmt und Klimakapriolen weltweit zur Folge haben kann.
Die Wissenschaftler schließen bisher allerdings nicht aus, dass die Schichten vielleicht doch Indiz orbitaler Veränderungen sein könnten. Neue Daten von aktuellen und zukünftigen Marsmissionen könnten dazu beitragen, zu klären, ob die Eisschichten der marsianischen Pole ähnliche Mechanismen widerspiegeln wie die irdischen Eiskappen oder nicht. Noch aber bleibt diese Frage offen.
(Geological Society of America, 06.02.2009 – DLO)
