Eis im Marsboden

Gibt es Wasser auf dem Mars?

Der Mars präsentiert sich heute als lebensfeindlicher, staubtrockener Wüstenplanet. Doch zahlreiche Anzeichen deuten darauf hin, dass der Mars nicht immer so trocken war, dass es dort einst Flussläufe, Seen und vielleicht sogar einen großen Ozean auf der Nordhalbkugel gab.

Unregelmäßig geformte farbige Fläche auf schwarzem Hintergrund. Die Farben ändern sich von innen nach außen, in der oberen Region ist eine kreisförmige schwarze Fläche überlagert.
Eis am Mars-Südpol

Schon die Aufnahmen der Viking-Sonden in den 1970er Jahren versetzten die Planetenforscher in Erstaunen, zeigen sie doch Landschaftsstrukturen auf der Oberfläche des roten Planeten, die verblüffend mäandernden Flussläufen, ausgedehnten Mündungsdeltas und Küstenlinien ausgetrockneter Seen ähneln.

Vermutlich besaß der Mars in seiner Frühzeit eine dichtere Atmosphäre, ein wärmeres Klima und damit auch offenes Wasser auf seiner Oberfläche. Doch auch in der jüngeren Vergangenheit scheint zumindest vereinzelnd noch Wasser über die Oberfläche des Planeten geflossen zu sein. So durchschneiden beispielsweise die flussähnlichen Täler des Marte Vallis erstarrte Lavaströme, die nicht älter als 20 Millionen Jahre sind.

Wo aber ist das Wasser heute? Als der Mars am Ende seiner Warmzeit abkühlte und seine Atmosphäre zum größten Teil verlor, ist vermutlich auch ein Teil des Wassers ins Weltall entwichen – aber längst nicht alles. An der Oberfläche kann heute zwar kein flüssiges Wasser mehr existieren, denn bei dem geringen Luftdruck geht Wasser von der festen sofort in die gasförmige Phase über. Aber dicht unter der Oberfläche des Planeten verbergen sich immer noch große Wassermengen als ewiges Eis.

Feines Geröll mit einigen größeren Steinen, darin eine Grabspur, am Grund der Grabspur sind mehrere kleine weiße Flächen zu erkennen.
Eis am Mars-Nordpol

Bereits die Viking-Sonden lieferten in den 1970er Jahren erste Hinweise auf große Eisvorkommen an den Marspolen. Denn die Konzentration von Wasserdampf ist über den Polkappen größer als am Äquator. Zwar bestehen die jahreszeitlich schwankenden Polkappen aus einer Zentimeter bis Dezimeter dicken Schicht aus gefrorenem Kohlendioxid – doch darunter liegt ein drei bis vier Kilometer dickes Eisschild, wie schließlich die Tiefenradar-Messungen der Sonden Mars Express und Mars Reconnaissance Orbiter zeigten. Mit dem Spektrographen OMEGA an Bord von Mars Express konnte dieses Eis sogar direkt nachgewiesen werden.

Aber auch weit abseits der Pole gibt es Wasser dicht unter der Oberfläche des roten Planeten. Sowohl die Messungen des Gamma-Spektrometers an Bord von Mars Odyssey als auch die Tiefenradar-Messungen von Mars Express und Mars Reconnaissance Orbiter zeigen, dass es selbst in vielen äquatornahen Gebieten Eis gibt, dass unter Staub und Geröll verborgen ist.

Letzte Zweifel räumte schließlich die am 25. Mai 2008 in der Vastitas Borealis, einer großen Ebene in der Nähe des Nordpols des roten Planeten, gelandete Sonde Phoenix aus. Mit ihrem zwei Meter langen Robotarm legte sie weißes Material unter dem Geröll am Landeplatz frei und schaufelte es in ein Minilabor an Bord der Sonde. Die chemische Untersuchung bestätigte eindeutig, dass es sich bei der weißen Substanz um gefrorenes Wasser handelt.

Die Marskanäle

Darstellung der Marsoberfläche auf zwei kreisförmigen Karten. Auf den Karten sind zahlreiche dunkle Regionen zu erkennen, die durch eine Vielzahl dunkler Linien miteinander verbunden sind.
Schiaparellis Marskarte

1877 erstellte Giovanni Schiaparelli, Direktor der Mailänder Sternwarte, auf der Grundlage eigener Beobachtungen die bis dahin beste Karte des Planeten Mars. Sie sorgte bei ihrer Veröffentlichung für eine Sensation. Denn der italienische Astronom meinte, feine Verbindungslinien zwischen den dunklen Gebieten auf dem Planeten gesehen zu haben. „Canali“ nannte er diese Linien suggestiv und versah sie mit den Namen irdischer Flüsse.

Während einige Astronomen in Schiaparellis Beobachtungen nur optische Täuschungen sahen, bestätigten andere die Existenz der „Kanäle“. Der reiche Geschäftsmann Percival Lowell aus Boston war von den Kanälen so fasziniert, dass er sich eine eigene Sternwarte in Flagstaff, Arizona baute, um den Mars zu beobachten. Von 1894 bis 1916 kartierte er dort insgesamt 437 Kanäle. Für Lowell bestand kein Zweifel daran, dass die Kanäle ein künstliches Bewässerungssystem von intelligenten Bewohnern einer sterbenden Welt darstellten.

Doch tatsächlich waren die Marskanäle nicht einmal ein Produkt optischer Täuschung – der Fähigkeit des menschlichen Gehirns beispielsweise, eine Reihe von Punkten als Linie zu „erkennen“ –, sondern schlicht der Einbildungskraft. Schon die ersten Nahaufnahmen der Mariner-Sondern in den 1960er Jahren sorgten für Klarheit: Es gibt keine Kanäle auf dem roten Planeten. Für die meisten der von eifrigen Beobachtern aufgezeichneten feinen Strukturen ließen sich keinerlei Entsprechungen auf der Marsoberfläche finden.