Lokale Staubstürme auf dem Mars beschleunigen den Transport von Wasserdampf in die obere Atmosphäre

Das heutige Erscheinungsbild des Mars als eine trockene und lebensfeindliche Wüste steht in einem bemerkenswerten Kontrast zu den geologischen Zeugnissen, die auf eine weitaus feuchtere Vergangenheit hindeuten. Uralte Flussbetten und durch Wasser veränderte Minerale sind deutliche Beweise dafür, dass der Rote Planet einst eine Welt war, die potenziell in der Lage war, Leben zu beherbergen. Eine der zentralen Herausforderungen der modernen Planetenforschung bleibt die Entschlüsselung der Mechanismen, durch die der Mars im Laufe der Zeit einen Großteil seiner Hydrosphäre eingebüßt hat. Schätzungen zufolge verlor der Planet über Milliarden von Jahren hinweg eine Wassermenge, die ausgereicht hätte, um seine gesamte Oberfläche mit einer mehrere Meter dicken Schicht zu bedecken.

Ein internationales Forschungsteam präsentierte nun bahnbrechende neue Erkenntnisse in einem Artikel, der am 2. Februar 2026 in der renommierten Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht wurde. Die Autoren, unter denen sich Adriana Briceño vom Andalusischen Institut für Astrophysik (IAA-CSIC) und Sohyeok Oh von der Universität Tokio befinden, konnten erstmals demonstrieren, dass intensive, jedoch lokal begrenzte und nicht saisonale Staubstürme einen massiven Aufstieg von Wasserdampf in die oberen Schichten der Marsatmosphäre auslösen können. Besonders bemerkenswert ist, dass dieser Prozess während des Sommers auf der Nordhalbkugel beobachtet wurde – einer Jahreszeit, die in bisherigen Modellen für derartige Mechanismen des Feuchtigkeitstransports als weitgehend inaktiv galt.

Ein entscheidender Parameter für die Beurteilung des Ausmaßes des Wasserverlusts ist die Messung des Wasserdampfs, der nach der photochemischen Spaltung von Molekülen in der Atmosphäre in den Weltraum entweicht. Bisher ging die Wissenschaft davon aus, dass der maximale Abfluss von Wasser vor allem während des wärmeren Sommers auf der Südhalbkugel stattfindet, wenn der Dampf in große Höhen aufsteigt und die Gravitation des Planeten verlassen kann. Die aktuelle Studie enthüllte jedoch einen anomalen Anstieg der Wasserdampfkonzentration in der mittleren Marsatmosphäre während des 37. Marsjahres, was den Erdenjahren 2022 bis 2023 entspricht. Dieser plötzliche Anstieg wurde durch einen lokal begrenzten, aber äußerst heftigen Sturm im Gebiet des Antoniadi-Kraters verursacht, der sich südwestlich der bekannten Region Syrtis Major befindet.

Diese Entdeckung stützt sich auf eine umfassende und komplexe Analyse von Daten, die primär mit dem NOMAD-Instrument an Bord des Orbiters ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) gewonnen wurden. Diese Informationen wurden synergetisch mit Daten des Mars Reconnaissance Orbiters (MRO) und der Emirates Mars Mission (EMM) kombiniert. Infolge des unvorhergesehenen, nicht saisonalen Sturms kam es zu einer unerwarteten Eruption von Wasserdampf, der extreme Höhen von 60 bis 80 Kilometern erreichte. Besonders in den hohen Breitengraden der Nordhalbkugel lag die gemessene Wasserkonzentration dabei zehnmal höher als unter normalen klimatischen Bedingungen. Ein solches Phänomen war von den existierenden Klimamodellen des Mars bisher in keiner Weise vorhergesagt worden.

Obwohl sich der überschüssige Wasserdampf innerhalb weniger Wochen über den gesamten Planeten verteilte und die Konzentrationen wieder sanken, verdeutlichte diese Episode einen zuvor massiv unterschätzten Mechanismus des Wasserverlusts. Kurz nach diesem spezifischen Ereignis wurde ein signifikanter Anstieg der Wasserstoffmenge in der Exosphäre registriert, der etwa das 2,5-fache des Wertes betrug, der in vergleichbaren Jahreszeiten der Vorjahre gemessen worden war. Dies bestätigte die wissenschaftliche Vermutung, dass selbst relativ kleine regionale Stürme den Transport von Wasserdampf in deutlich höhere atmosphärische Ebenen verstärken können. Von dort aus ist die Wahrscheinlichkeit weitaus höher, dass die Wasserstoffatome unwiederbringlich im Vakuum des Weltraums verloren gehen.

Diese neuen Forschungsarbeiten vervollständigen das komplexe Bild der schleichenden Dehydrierung des Mars, die sich über Jahrmillionen hinweg vollzogen hat. Während frühere wissenschaftliche Modelle des marsianischen Wasserkreislaufs davon ausgingen, dass der Hauptmechanismus des Verlusts fast ausschließlich mit globalen Staubereignissen und der Sommersaison auf der Südhalbkugel verknüpft sei, zeigen die neuen Daten ein anderes Bild. Die Erkenntnisse, gestützt durch die Präzision von TGO und Instrumenten wie NOMAD, belegen, dass die Klimadynamik des Roten Planeten weitaus dynamischer und unvorhersehbarer ist. Lokale Wetteranomalien spielen eine wesentlich bedeutendere Rolle beim Verlust atmosphärischer Bestandteile als bisher angenommen, was neue Wege für die Verfeinerung künftiger Klimamodelle eröffnet.