Neue Daten des NASA-Rovers Curiosity liefern wichtige Erkenntnisse über die Klimageschichte des Mars. Derzeit erkundet der Rover den Gale-Krater, einen 154 Kilometer großen Einschlagskrater, und hat Details darüber offengelegt, wie sich das potenziell bewohnbare Klima des Mars in eine unbewohnbare Oberfläche verwandelt hat.
Laut NASA deuten die Ergebnisse darauf hin, dass, obwohl die Oberfläche des Mars gegenwärtig lebensfeindlich ist, Forscher akribisch nach Hinweisen auf vergangenes Leben suchen. Ein Forscher vermutet, dass die NASA möglicherweise Beweise für Leben, die in den 1970er Jahren gefunden wurden, unbeabsichtigt zerstört hat.
Am 7. Oktober wurde eine Studie in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht, die auf isotopischen Messungen von kohlenstoffhaltigen Mineralien aus dem Krater basiert. Diese Messungen bieten Einblicke in die klimatischen Veränderungen, die der Mars durchlaufen hat.
David Burtt vom Goddard Space Flight Center der NASA, Hauptautor der Studie, erklärte: "Die Isotopenwerte dieser Carbonate deuten auf extreme Verdunstung hin, was nahelegt, dass diese Carbonate wahrscheinlich in einem Klima entstanden sind, das vorübergehend flüssiges Wasser unterstützen konnte," was für potenzielles Leben entscheidend ist.
Isotope sind Varianten von Elementen mit unterschiedlichen Massen. Wenn Wasser verdunstet, entweichen leichtere Isotope von Kohlenstoff und Sauerstoff in die Atmosphäre, während schwerere Isotope zurückbleiben und sich in Karbonatgesteinen ansammeln. Diese Isotope dienen als eine Art Klimarekord, da sie Merkmale ihrer Umgebung bewahren, einschließlich Temperatur, Säuregehalt und die Zusammensetzung von Wasser und Atmosphäre.
Die Daten des Rovers deuten auf zwei Mechanismen für die Bildung von Carbonaten im Gale-Krater hin. Das erste Szenario umfasst die Bildung von Carbonaten durch Zyklen von nassen und trockenen Bedingungen. Das zweite Szenario deutet auf eine Bildung in hochsalzhaltigem Wasser unter kalten, eisbildenden Bedingungen hin.
Jennifer Stern von NASA Goddard, Mitautorin der Studie, beschrieb: "Diese Entstehungsmechanismen repräsentieren zwei verschiedene Klimaregime, die unterschiedliche Bewohnbarkeitsszenarien darstellen können." Das erste Szenario würde einen Wechsel zwischen bewohnbaren und weniger bewohnbaren Umgebungen zeigen.
Wenn die Carbonate nach dem zweiten Szenario entstanden sind, würde dies auf ein weniger bewohnbares Umfeld in den mittleren Breiten des Mars hindeuten, was bedeuten würde, dass das meiste Wasser in Eis eingeschlossen war, was es für Chemie oder Biologie unzugänglich macht, und dass das, was vorhanden ist, extrem salzig und für Leben unangenehm ist.
Die Schwerisotopenwerte auf dem Mars sind deutlich höher als auf der Erde und stellen die höchsten jemals für den Mars aufgezeichneten Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopenwerte dar. Burtt bemerkte: "Die Tatsache, dass diese Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopenwerte höher sind als alles andere, was auf der Erde oder dem Mars gemessen wurde, weist auf einen Prozess hin, der auf die Spitze getrieben wurde," wie beispielsweise eine extreme Verdunstung an der Marsoberfläche. Forscher haben zudem Anzeichen einer verschwundenen Mars-Atmosphäre entdeckt, die für Leben auf dem Planeten entscheidend gewesen wäre.