Kleines Lehrbuch der Astronomie und Astrophysik - Astronomie.de

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Inneres Sonnensystem
Röntgenspektrometer (APXS) und das Mößbauer-Spektrometer MIMOS II, die beide aus Deutschland
stammen und vom Max Planck-Institut für Chemie bzw. von der Universität Mainz betreut und
betrieben werden. Bereits die ersten Messungen mit diesen Geräten am Landeort von Opportunity
ergaben unerwartete Ergebnisse: Das weiße Gestein, auf welches das APXS angesetzt wurde, erwies
sich als kompaktes Sedimentgestein mit einem hohen Anteil an Schwefelsalzen in Verbindung mit dem
allgegenwärtigen Marsstaub. Es kann aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung und seiner
mechanischen Eigenschaften nur in einem austrocknenden Salzsee entstanden sein. Wann diese
Sedimentation stattgefunden hat, läßt sich nicht exakt bestimmen. Die ehemals mit kleinen Seen und
Tümpeln bedeckte Meridiani-Ebene ist aber sicherlich schon seit mehr als zwei Milliarden Jahren
staubtrocken.
Auch die Untersuchungen im 130 km großen Gusev-Krater führten zu neuen Erkenntnissen über die
Frühgeschichte des Mars. Eine erste Sichtung der Meßergebnisse ergab z.B. einen erhöhten Gehalt des
Elements Brom in einer Gesteinsprobe. Da Bromsalze in Wasser leicht löslich sind, gilt das als ein
Hinweis auf eine ehemals „feuchte“ Umgebung, in dem der untersuchte Stein einmal gelegen haben
muß. Auf dem vom Landeort benachbarten „Columbia-Hills“ konnte schließlich der Nachweis von
echten Sedimenten erbracht werden. Ihr Gehalt an Schwefel und Chlor in Verbindung mit
vulkanischen Aschen ist ein wichtiges Indiz, daß hier einmal Staub in einem Salzsee abgelagert wurde.
Auch in diesem Fall ist eine Bestimmung des Zeitpunktes, wann das geschehen ist, sehr schwierig.
Weitere Hinweis auf die Existenz von Wasser erhoffte man sich aus der Identifikation von Mineralien,
die nur in wäßriger Umgebung entstehen. Dazu gehört z.B. Hämatit, ein auch auf der Erde häufiges
Eisenerz. Überraschender-weise konnten kugelförmige (Durchmesser maximal 1.5 cm)
Kongregationen von Opportunity in großer Zahl zwischen flachen Steinen auf der Marsoberfläche
fotografiert werden. Wegen ihrer bläulichen Farbe hat man sie „blueberries“ genannt.
Weiterhin konnten Hinweise auf das Mineral Jarosit - ein gelbliches, hydratisiertes Eisen-Schwefel-
Mineral mit trigonalen Kristallgitter - gefunden werden, welches auf der Erde nur unter Mitwirkung
von Wasser gebildet wird. Die von Opportunity untersuchten Gesteine im Endurance-Krater ließen
sich eindeutig als klastisch identifizieren. Sie wiesen Merkmale auf die darauf hindeuten, daß sie vor
sehr langer Zeit einmal salzigem, fließenden Wasser ausgesetzt waren bzw. in einem stehenden
Gewässer entstanden sind.
Opportunity konnte also die Vermutung bestätigen, daß vor ca. 2 bis 3 Milliarden Jahren die Meridiani-
Ebene einmal ein wasserreiches Gebiet mit Tümpeln und kleinen Seen war. Diese Seen, die sich z.B. in
Kratergruben befanden, könnten im Laufe der Frühgeschichte des Mars zahlreiche Episoden von
Füllung durch Überflutungen oder Niederschläge, Verdunstung und Austrocknung sowie Vereisung
durchgemacht haben. Sie beweisen außerdem, daß der Mars nicht immer ein trockener, kalter Planet
gewesen ist, wie er uns heute erscheint. Deshalb ist die Rekonstruktion der Klimageschichte des roten
Planeten auch ein Schlüssel für das Verständnis seiner heutigen reichhaltigen morphologischen
Strukturen. Auf jeden Fall waren die Zeiten, wo Wasser im flüssigen Zustand präsent war, im
Vergleich zum Alter des Planeten relativ kurz. Die meiste Zeit wird es wohl so wie heute als Eis
vorgelegen haben um nur gelegentlich unter besonders günstigen oder außergewöhnlichen
Bedingungen als flüssiges Medium die Landschaften des Mars entscheidend zu formen. Für zukünftige
(und vielleicht auch einmal bemannte) Marsmissionen ist es jedoch wichtig zu wissen, daß auch heute
noch auf dem Mars Wasser in großen Mengen - wenn auch in Form von Eis - vorhanden ist.