Seit Jahren verstehen Wissenschaftler, dass der Mars einst ein wärmerer und feuchterer Ort war. Zwischen Geländemerkmalen, die auf das Vorhandensein von Flüssen und Seen hinweisen, und Mineralvorkommen, die sich anscheinend im Wasser aufgelöst haben, gibt es keinen Mangel an Beweisen, die diese „wässrige“ Vergangenheit belegen. Wie warm und nass das Klima vor Milliarden von Jahren (und seitdem) war, wurde jedoch viel diskutiert.
Laut einer neuen Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams der Universität von Nevada, Las Vegas (UNLV), scheint der Mars viel feuchter gewesen zu sein, als es frühere Schätzungen vermuten ließen. Mit Hilfe des Berkeley Laboratory führten sie Simulationen an einem Mineral durch, das in Marsmeteoriten gefunden wurde. Daraus stellten sie fest, dass der Mars möglicherweise viel mehr Wasser auf seiner Oberfläche hatte als bisher angenommen.
Wenn es darum geht, das Sonnensystem zu untersuchen, sind Meteoriten manchmal die einzigen physikalischen Beweise, die Forschern zur Verfügung stehen. Dies schließt den Mars ein, auf dem Meteoriten, die von der Erdoberfläche geborgen wurden, dazu beigetragen haben, die geologische Vergangenheit des Planeten und die Art seiner Prozesse, die seine Kruste geformt haben, zu beleuchten. Für Geowissenschaftler sind sie das beste Mittel, um festzustellen, wie der Mars vor Äonen aussah.
Unglücklicherweise für Geowissenschaftler haben diese Meteoriten aufgrund der katastrophalen Kraft, die sie vom Mars vertrieben hat, Veränderungen erfahren. Dr. Christopher Adcock, Assistant Research Professor am Department of Geoscience des UNLV und Hauptautor der Studie, sagte dem Space Magazine per E-Mail:
„Marsmeteoriten sind Marsstücke, im Grunde sind sie unsere einzigen Marsproben auf der Erde, bis es eine Probenrückführungsmission gibt. Viele der Entdeckungen, die wir über den Mars gemacht haben, stammen aus dem Studium von Marsmeteoriten und wären ohne sie nicht möglich. Leider haben diese Meteoriten alle einen Schock erfahren, weil sie während des Aufpralls von der Marsoberfläche ausgeworfen wurden. “
Von den über 100 Marsmeteoriten, die hier auf der Erde gefunden wurden, sind sie zwischen 4 und 165 Millionen Jahre alt. Es wird auch angenommen, dass sie nur aus wenigen Regionen auf dem Mars stammen und wahrscheinlich aufgrund von Aufprallereignissen ausgeworfen wurden. Bei ihrer Untersuchung haben Wissenschaftler das Vorhandensein eines Calciumphosphatminerals namens Merrillit festgestellt.
Als Mitglied der Whitlockit-Gruppe, die üblicherweise in Mond- und Marsmeteoriten vorkommt, ist dieses Mineral als wasserfrei bekannt (d. H. Es enthält kein Wasser). Daher haben Forscher die Schlussfolgerung gezogen, dass das Vorhandensein dieser Mineralien darauf hindeutet, dass der Mars eine trockene Umgebung hatte, als diese Gesteine ausgeworfen wurden. Dies stimmt sicherlich mit dem überein, wie der Mars heute aussieht - kalt, eisig und knochentrocken.
Für ihre Studie mit dem Titel „Schockumwandlung von Whitlockit zu Merrillit und die Auswirkungen auf meteoritisches Phosphat“, die kürzlich in der Zeitschrift erschien Naturkommunikation - Das internationale Forschungsteam erwog eine weitere Möglichkeit. Unter Verwendung einer synthetischen Version von Whitlockit begannen sie damit, Schockkompressionsexperimente durchzuführen, um die Bedingungen zu simulieren, unter denen Meteoriten vom Mars ausgestoßen werden.
Dies bestand darin, die synthetische Whitlockit-Probe in ein Projektil zu legen und sie dann mit einer Helium-Gaspistole auf eine Metallplatte zu beschleunigen, um sie auf eine Geschwindigkeit von 700 Metern pro Sekunde (2520 km / h) zu beschleunigen Druck. Die Probe wurde dann unter Verwendung der Advanced Light Source (ALS) des Berkeley Lab und der Advanced Photon Source (APS) des Argonne National Laboratory untersucht.
"Als wir analysierten, was aus der Kapsel kam, stellten wir fest, dass eine signifikante Menge des Whitlockits zu dem Mineral Merrillit dehydriert war", sagte Adcock. „Merrillit kommt in vielen Meteoriten vor (einschließlich Mars). Das heißt, es ist möglich, dass die Gesteinsmeteoriten aus ursprünglich begonnenem Leben mit Whitlockit in einer Umgebung mit mehr Wasser als bisher angenommen hergestellt werden. Wenn dies zutrifft, würde dies auf mehr Wasser in der Marsvergangenheit und im frühen Sonnensystem hinweisen. “
Dieser Befund erhöht nicht nur das „Wasserbudget“ für den Mars in der Vergangenheit, sondern wirft auch neue Fragen zur Bewohnbarkeit des Mars auf. Whitlockit ist nicht nur wasserlöslich, sondern enthält auch Phosphor - ein entscheidendes Element für das Leben hier auf der Erde. In Kombination mit jüngsten Erkenntnissen, die zeigen, dass auf der Marsoberfläche immer noch flüssiges Wasser vorhanden ist - wenn auch zeitweise -, wirft dies neue Fragen auf, ob der Mars in der Vergangenheit (oder sogar heute) Leben hatte oder nicht.
Aber wie Adcock erklärte, werden weitere Experimente und Beweise erforderlich sein, um festzustellen, ob diese Ergebnisse auf eine wässrigere Vergangenheit hinweisen:
„Was das Leben betrifft, sind unsere Ergebnisse für die Möglichkeit sehr günstig - aber wir brauchen mehr Daten. Wir brauchen wirklich eine Probe-Rückgabe-Mission oder wir müssen persönlich dorthin gehen - eine menschliche Mission. Die Wissenschaft nähert sich den Antworten auf eine Reihe großer Fragen zu unserem Sonnensystem, dem Leben anderswo und dem Mars. Aber es ist eine schwierige Arbeit, wenn alles von weitem erledigt werden muss. “
Und Musterrenditen sind sicherlich am Horizont. Die NASA hofft, den ersten Schritt in diesem Prozess mit ihrem Mars 2020 Rover durchführen zu können, der Proben sammelt und sie für den zukünftigen Abruf in einem Cache belässt. Der ExoMars-Rover der ESA wird voraussichtlich im selben Jahr die Reise zum Mars antreten und im Rahmen einer Mission zur Probenrückgabe zur Erde auch Proben erhalten.
Diese Missionen sollen im Sommer 2020 starten, wenn die Planeten wieder am nächsten sind. Und da für das folgende Jahrzehnt Missionen mit Besatzung an die Oberfläche geplant sind, werden möglicherweise die ersten Nicht-Meteoriten-Proben des Mars zur Analyse auf die Erde zurückgebracht.
