Dienstag, 10. Juli 2012

Krater offenbaren ehemals umfangreichen Grundwasserspiegel auf dem Mars


Hochauflösende Aufnahme eines 25 Kilometer durchmessenden Katers in der Marsregion Tyrrhena Terra. | Copyright: Mars Express HRSC, ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum); NASA/MOLA Science Team; D. Loizeau et al.

Noordwijk (Niederlande) - Durch das Studium von Einschlagkratern auf dem Mars haben Wissenschaftler der europäischen Raumfahrtagentur ESA Beweise dafür gefunden, dass der Mars innerhalb der ersten eine Milliarde Jahre seiner Existenz über einen ausgedehnten Grundwasserspiegel verfügt hatte.

Wie die Projektwissenschaftler der ESA-Mission "Mars Express" Damien Loizeau, Olivier Witasse und Nicolas Mangold vom European Space Research and Technology Centre (ESTEC) berichten, erlauben Einschlagskrater in der Oberfläche eines Planeten einen direkten Blick in seine geologische Vergangenheit: "Je tiefer der Krater ist, desto weiter können wir in Vergangenheit blicken." Zusätzlich erlauben auch Mars-Meteoriten, die durch die Einschläge ins All katapultiert wurden und später auf der Erde landeten, einen Einblick in die geologische Geschichte.

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In ihrer aktuellen Studie kombinierten die Forscher Daten von "Mars Express" mit jenen der NASA-Mars-Sonde "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) und untersuchten gezielt Krater in der 1.000 x 2.000 Kilometer großen Hochlandregion Tyrrhena Terra.


Die Mars-Region Tyrrhena Terra (weißer Kasten) zwischen den Tiefländern Hellas Planitia und Isidis Planitia. (HIER finden Sie eine vergrößerte Darstellung.). | Copyright: NASA/MOLA Science Team /D. Loizeau et al.

Anhand der chemischen Zusammensetzung des Gesteins in den Kraterwänden, an den Rändern, den Zentralbergen sowie des darum verteilten Auswurfmaterials haben die Wissenschaftler insgesamt 175 Orte ausfindig gemacht, an denen die Einschläge Mineralien zutage befördert bzw. freigelegt haben, die eigentlich nur unter Anwesenheit von Wasser entstehen.

"Die große Vielfalt unterschiedlich großer Krater, von einem bis 84 Kilometern Durchmesser, deutet daraufhin, dass diese wässrigen Silikate aus Tiefen von mehren Dutzend Metern bis hin zu mehren Kilometern an die Oberfläche befördert wurden", so Loizeau. "Die Zusammensetzung des Gesteins verweist darauf, dass Wasser im Untergrund für eine sehr lange Zeit vorhanden gewesen sein muss, um die Geochemie derart zu beeinflussen."

Während das durch die Einschläge zutage geförderte Untergrundmaterial offenbar in direkt Kontakt mit Wasser gewesen sein muss, gibt es nur wenige Hinweise darauf, dass auch das Gestein und die Böden an der Oberfläche in Tyrrhena Terra von Wasser verändert wurde: "Der Wasserkreislauf spielte sich offenbar in mehreren Kilometern Tiefe vor etwa 3,7 Milliarden Jahren im Innern der Kruste ab und damit noch mehre Millionen Jahre bevor die Mehrheit der nun untersuchten Krater geschlagen wurden", erläutert Mangold. Hierbei erzeugte das Grundwasser eine ganze Reihe chemischer Veränderungen in den Gesteinen, die auf niedrige Temperaturen in der Nähe der Oberfläche und hohe Temperaturen in den Tiefen hindeuten, ohne dass sich jedoch eine direktes Verhältnis zu den Bedingungen an der Oberfläche ableiten ließe.

Im Vergleich zu Tyrrhena Terra verweist die an Tonerden reichste Marsregion Mawrth Vallis aufgrund ihrer wässrigen Oberflächenmineralogie auf eine einst sehr viel direktere Verbindung zwischen Grundwasser und der Oberfläche.

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