Modell von US-Forschern Enthält Mars-Wasser genug Sauerstoff für Leben?

Unter bestimmten Umständen kann Wasser auf dem Mars mehr Sauerstoff absorbieren, als bislang angenommen. Das haben US-Wissenschaftler in einem Modell nachgewiesen. Damit wäre auch Leben auf dem Roten Planten möglich.

Der Mars
Unter bestimmten Bedingungen kann das Wasser auf dem Mars nach Ansicht von US-Wissenschaftlern genügend Sauerstoff für aerobes Leben speichern. Bildrechte: imago/UPI Photo

Es war eine wissenschaftliche Sensation. Im Juli dieses Jahres verkündeten italienische Astrophysiker, dass sie Hinweise auf einen 20 Kilometer breiten und 1,5 Kilometer tiefen See unter dem Eis des Mars-Südpoles gefunden haben. Die Nachricht von flüssigem Wasser auf dem Roten Planeten ließ die Fachwelt aufhorchen. Schließlich ist Wasser eine Grundbedingung für die Entstehung von Leben, wie wir es kennen.

Entscheidend ist die Sauerstoffmenge

Mars: Die Computergrafik zeigt das Ebenengebiet des südlichen Marspols, «Planum Australe». Die farbig markierten Stellen zeigen einen von Themis (Thermal emission imaging system) untersuchten Bereich. Die dunkelblauen Stellen sollen die Präsenz von flüssigem Wasser zeigen.
Unter dem Eis am Südpol des Mars vermuten Wissenschaftler flüssiges Wasser. Bildrechte: USGS Astrogeology Science Center, Arizona State University, ESA, INA/dpa

Allerdings bedeutet die bloße Existenz von flüssigem Wasser nicht automatisch, dass damit auch aerobes Leben – also Leben, für das das Element Sauerstoff benötigt wird – möglich ist. Die Frage ist also: Ist die Sauerstoffsättigung von Wasser auf dem Mars derart hoch, dass die Menge auch ausreicht, um aerobes Leben zu ermöglichen? Und das haben Wissenschaftler lange in Abrede gestellt. Als Begründung führten sie dabei an, dass die Atmosphäre des Roten Planeten 160 Mal dünner als die der Erde ist und zudem überwiegend aus Kohlendioxid besteht.

Mehr Sauerstoff als angenommen

Ein Team aus Wissenschaftlern des California Institute of Technology, kurz Caltech, und des Jet Propulsion Laboratory (JPL) hat nun jedoch ein Modell entwickelt, wonach flüssiges Wasser auf dem Mars unter bestimmten Bedingungen mehr Sauerstoff enthalten könnte, als bislang angenommen. Laut diesem Modell könnte das Niveau theoretisch sogar über dem Grenzwert liegen, der für die Entwicklung einfachen aeroben Lebens nötig ist.

Salze halten Wasser flüssig

Grundlage für das Modell ist eine Hypothese, welche bereits die italienischen Entdecker des mutmaßlichen Flüssigwasser-Reservoirs unter dem Eis des Mars-Südpols geliefert haben. Die Astrophysiker aus Bologna vermuteten, dass aufgelöste Perchlorate – also Chlorsalze – dafür sorgen, dass das Wasser trotz eisiger Temperaturen von -75 Grad Celsius nicht gefriert.

Freigelegte Eisader an einer Abbruchkante auf dem Mars.
Freigelegte Eisader auf dem Mars: Eine hohe Salzkonzentration kann das Gefrieren trotz tiefster temperaturen verhindern. Bildrechte: NASA/JPL-Caltech/UA/USGS

Dieser Hypothese folgten nun auch die US-Forscher um den JPL-Wissenschaftler Vlada Stamenković und den Caltech-Geobiologen Woody Fisher. Dabei schlussfolgerten sie, dass salziges Wasser sehr effektiv Sauerstoff aus der dünnen Atmosphäre des Mars aufnehmen könnte, wenn es nur nah genug an der Oberfläche des Roten Planeten zu finden wäre. Um rauszufinden, wie viel Sauerstoff im flüssigen Mars-Wasser absorbiert werden kann, entwickelten die US-Wissenschaftler als erstes ein chemisches Modell, das beschreibt, wie Sauerstoff in Salzwasser unterhalb des Gefrierpunktes gelöst wird. Als nächstes entwickelten sie ein Klimamodell vom Mars für die zurückliegenden 20 Millionen Jahre. Aus der Verknüpfung beider Modelle gelang es ihnen schließlich, Schlussfolgerungen dahingehend zu ziehen, welche Mars-Regionen für eine hohe Sauerstoff-Auflösung besonders geeignet sind bzw. waren.

Niedrige Höhen und niedrige Temperaturen

Die Forscher kamen dabei zu dem Schluss, dass niedrige Höhen (dicke Atmosphäre) und niedrige Temperaturen (Gase wie Sauerstoff können leichter in Flüssigkeiten gebunden werden) Voraussetzungen sind, dass unerwartet hohe Sauerstoffmengen im Mars-Wasser gebunden werden können. Diese, so ihr Fazit, könnten sogar über dem Grenzbereich liegen, der für die aerobe Atmung in den Ozeanen der Erde nötig ist. Die Forscher fanden dabei heraus, dass die höchste Sauerstofflöslichkeit im Mars-Wasser innerhalb der vergangenen fünf Millionen Jahre aufgetreten ist.

Ihre Ergebnisse sollen nach Angaben der US-Wissenschaftler künftigen Mars-Missionen bessere Zielvorgaben auf der Suche nach früheren und aktuell existieren bewohnbaren Lebensräumen auf dem Roten Planeten bieten.

Dieses Thema im Programm: MDR SPUTNIK | 25. Juli 2018 | 17:00 Uhr

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