Mars: Geschichte des Jezero-Kraters entschlüsselt

Feuer, Wasser und vielversprechende Proben: Daten des Marsrovers Perseverance liefern genauere Einblicke in die wechselvolle Geschichte des Jezero-Kraters auf dem Mars. Sie enthüllen unter anderem, wann die ersten Flüsse ihr Wasser in den Krater brachten und wie sich daraufhin ein rund 35 Kilometer langer und 30 Meter tiefer See bildete. Auch wie diese Phase potenziell lebensfreundlicher Bedingungen endete und wo möglicherweise Relikte marsianischer Lebensformen verborgen sein könnten, lässt sich an den Funden des Marsrovers ablesen.

Im Februar 20221 landete der NASA-Rover „Perseverance“ im rund 45 Kilometer großen Jezero-Krater des Mars – einem für die Erforschung der marsianischen Vergangenheit besonders spannenden Ziel. Analysen durch Orbitersonden hatten bereits erste Hinweise darauf geliefert, dass es in dieser Senke einst Flüsse und möglicherweise sogar einen See gab. Schon im Rahmen seiner ersten Erkundungsfahrten und Analysen bestätigte Perseverance dies. Demnach gab es im Jezero-Krater tatsächlich einst einen See, aber auch Spuren starker Sturzfluten und trockener Phasen.

Erst Lava, dann Flüsse

Inzwischen ist der Perseverance-Rover schon mehr als tausend Marstage im Jezero-Krater unterwegs und hat verschiedene Zonen des urzeitlichen Flussdeltas und Seegrunds erkundet. Dies hat es Planetenforschern ermöglicht, ein genaueres Bild dieser Landschaft und ihrer Geschichte zu gewinnen. „Nach der umfassenden Erkundung haben wir nun die geologische Geschichte des Kraters rekonstruiert und den Ablauf seiner See- und Flussphase von Anfang bis Ende kartiert“, berichtet Ken Farley vom California Institute of Technology.

Konkret enthüllten Funde von magmatischen Gesteinen, dass der Jezero-Krater einen feurigen Anfang hatte: Der Einschlag eines Asteroiden vor knapp vier Milliarden Jahren schmolz den Felsuntergrund auf und könnte auch eine vulkanische Aktivität im Krater ausgelöst haben, wie die Forschenden berichten. Einige hundert Millionen Jahre später war dieses „Feuer“ jedoch erloschen und die ersten Flüsse bahnten sich ihren Weg durch Lücken im Kraterrand. Ihr Wasser hinterließ Ablagerungen von Sandstein und versteinertem Kalkschlamm, wie das Team berichtet.

Ein großer See und Sturzfluten

Über der von den Mars-Flüssen geprägten Schicht entdeckte Perseverance Ablagerungen von besonders salzreichen Sedimenten. Diese Funde belegen, dass sich durch den Einstrom der Flüsse schnell ein großer See im Jezero-Krater bildete, wie Farley und sein Team erklären. Dieser war rund 35 Kilometer groß und in der Mitte rund 30 Meter tief. Weil im Laufe der Zeit immer wieder große Mengen an Seewasser verdunsteten und der Wasserspiegel des Sees sank, lagerten sich in den Randbereichen des Mars-Sees salzhaltige Minerale ab.

Doch weitere Funde im oberen Bereich des marsianischen Flussdeltas zeigen auch, dass es nach einigen weiteren hundert Millionen Jahren einen Klimaumschwung auf dem Mars gab: Das Klima wurde wechselhafter, lange Trockenperioden wechselten sich mit heftigem Starkregen ab. Dies ließ den See weitgehend austrocknen, löste aber immer wieder Sturzfluten aus, die selbst größere Felsbrocken mitrissen und in den Krater spülten.

Gibt es Relikte marsianischen Lebens?

Besonders spannend sind jedoch einige Proben, die der Perseverance-Rover an verschiedenen Stellen des ehemaligen Seegrunds fand. So enthalten die Mineralien der Probenstelle „Otis Peak“ Phosphate und damit chemische Verbindungen, die in irdischen Ablagerungen oft mit urzeitlichem Leben und Fossilien assoziiert sind, wie die Planetenforscher erklären. In der „Lefroy Bay“ enthielten die Proben dagegen größere Mengen feinkörnige Silikate. „Auf der Erde findet man diese Silikate oft an Stellen, die einst sandig waren, und damit in einer Umgebung, die Relikte urzeitlichen Lebens gut konserviert“, erklärt Morgan Cable vom Jet Propulsion Laboratory der NASA.

Noch ist nicht geklärt, ob es auf dem Mars einst Leben, beispielsweise in mikrobieller Form, gab. Denn die Instrumente der Marssonden und Rover sind nicht präzise genug, um winzige Relikte früheren Lebens zu identifizieren, wie Tests enthüllt haben. Mehr Aufschluss könnte aber die Untersuchung von Mars-Proben auf der Erde liefern. Deshalb hat der Perseverance-Rover bisher schon 23 Proben in spezielle Röhrchen abgefüllt, die dann von einer späteren Marsmission abgeholt und zur Erde zurückgebracht werden sollen.

Die Mission des Marsrovers Perseverance geht unterdessen weiter: In den kommenden Monaten soll er ein Gebiet am Rand des Jezero-Kraters näher erkunden. Dort durchbricht das tiefeingeschnittene alte Flussbett den erhöhten, von Carbonat-Ablagerungen geprägten Kraterrand. (Fall Meeting 2023 American Geophysical Union)

Quelle: NASA / Jet Propulsion Laboratory