Warum kühlte der Mars ab?

Neue Analyse verwirft bisherige Hypothese – ohne die entscheidende Ursache zu finden

Vor 3,6 bis 3,0 Milliarden Jahren war der Mars ganz ähnlich der Erde eine warme Welt mit Wasser auf der Oberfläche. Doch dann kühlte unser Nachbarplanet schlagartig ab, das Wasser verschwand von seiner Oberfläche und er wurde zu dem roten Wüstenplaneten, den wir heute kennen. Der Verlust der Treibhausgases Kohlendioxid, so die gängige Hypothese, löste die Klimakatastrophe aus. Doch wie ein Team US-amerikanischer Planetenforscher jetzt zeigen konnte, lässt sich diese Annahme nicht in Einklang mit der Klimageschichte des Mars bringen. Vielmehr müssten andere Ursachen eine entscheidende Rolle gespielt haben, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Science Advances“. Die Frage, welche Ursachen das waren, kann das Team allerdings nicht beantworten.

Zahlreiche ausgetrocknete Flussbetten, Fließspuren um Krater und sogar Küstenlinien eines ausgedehnten Ozeans legen Zeugnis davon ab, dass auf dem Mars einst ein lebensfreundlicheres Klima geherrscht hat. Vielleicht ist damals, vor 3,6 bis 3,0 Milliarden Jahren, wie auf der Erde auch auf dem Mars Leben entstanden. Widerstandfähige Einzeller könnten tief im Marsboden sogar bis heute überlebt haben.

Warum aber hat sich unser Nachbarplanet vor drei Milliarden Jahren plötzlich um durchschnittlich zehn Grad abgekühlt? Um eine Antwort auf diese Frage zu finden, haben Edwin Kite von der University of Chicago und seine Kollegen untersucht, wie sich von Wasser beeinflusste Strukturen – in erster Linie Flussbetten – im Laufe der Marsgeschichte entwickelt haben. Denn zwischen den Veränderungen dieser Strukturen und der Entwicklung des Marsklimas besteht ein enger Zusammenhang.

„Die Veränderungen lassen sich mit einem Schmelzwasser-Modell vergleichen, dass wir wiederum aus Simulationen der Marsklimas erhalten“, erläutern Kite und seine Kollegen. In das Klimamodell des roten Planeten gehen entscheidend die Dichte und die chemische Zusammensetzung der Mars-Atmosphäre ein – denn es sind die Treibhausgase, die den Planeten erwärmen. Die Forscher führten zahlreiche Simulationen mit unterschiedlichen atmosphärischen Veränderungen aus – und stießen auf einen überraschenden Befund.

Denn bislang sahen die meisten Planetenforscher den Verlust von Kohlendioxid als Hauptursache der Klimakatastrophe auf dem Mars. „Doch für uns unerwartet zeigt die Analyse des Treibhauseffekts innerhalt unserer globalen Klimamodelle, dass die Klimaänderung nicht in erster Linie durch Kohlendioxid, sondern durch andere Effekte angetrieben wurde.“

Welche Effekte das allerdings waren, können die Forscher aus ihren Modellen nicht ablesen. Als mögliche Ursachen sehen die Forscher die Abnahme von Wasserdampf in der Atmosphäre oder die Bildung von Wolken aus Eiskristallen in der Hochatmosphäre, die einen signifikanten Anteil der Sonnenstrahlung reflektiert haben könnten.

Auch könnten andere Treibhausgase als Kohlendioxid eine Rolle gespielt haben. Unklar ist auch, ob das Verschwinden des Wasser von der Oberfläche des Mars eine Folge oder eine Mitursache der Klimaänderung war. Die Forscher hoffen nun, dass die Analyse von Bodenproben weitere Informationen über die Klimageschichte des roten Planeten liefert.

Bildquelle: NASA/JPL/MSSS/UCHICAGO/G. STUCKY DE QUAY

Autor: Rainer KayserE-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!