Mehrere Raumfahrzeuge und Rover haben inzwischen etwas entdeckt, das wie ein ausgedehntes Netzwerk antiker Flussl\u00e4ufe unter der Marsoberfl\u00e4che aussieht, vergraben unter Lagen von Lava und Sedimenten, die sich \u00fcber Milliarden von Jahren abgelagert haben. Diese Erkenntnisse, gewonnen aus Radarinstrumenten an NASAs Mars Reconnaissance Orbiter, Chinas Zhurong-Rover und NASAs InSight-Lander, deuten zusammen darauf hin, dass auf dem Mars einst weitaus mehr fl\u00fcssiges Wasser vorhanden war, als seine karge, staubige Oberfl\u00e4che vermuten l\u00e4sst. Das Zusammentreffen von Hinweisen aus verschiedenen Instrumenten und Landepl\u00e4tzen zwingt Planetologen dazu, neu zu \u00fcberdenken, wie feucht der Mars wirklich war und ob sein Untergrund noch Spuren vergangener Bewohnbarkeit enth\u00e4lt.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Das klarste Bild eines vergrabenen martianischen Flusssystems stammt vom SHARAD-Radarinstrument an Bord von NASAs Mars Reconnaissance Orbiter, das vulkanisches Gestein durchdrang und eine dreidimensionale Rekonstruktion<\/a> von Flutkan\u00e4len in einer Region namens Marte Vallis lieferte. Die Studie in Science ergab, dass zus\u00e4tzliche 180 km Kanalstrecke vollst\u00e4ndig von j\u00fcngeren Lavafl\u00fcssen verdeckt waren. Die Kan\u00e4le f\u00fchren zur\u00fcck zu den Cerberus Fossae, einem System von Rissen, das als Wasserquelle identifiziert wurde, und sie zeigen Hinweise auf zwei verschiedene Einschnittsphasen, was bedeutet, dass das Gebiet mindestens zwei separate Episoden katastrophaler \u00dcberschwemmungen erlebt hat.<\/p>\n Bemerkenswert an dieser Entdeckung ist, dass die Kan\u00e4le f\u00fcr gew\u00f6hnliche Kameras unsichtbar w\u00e4ren. Lava aus sp\u00e4teren Vulkanausbr\u00fcchen f\u00fcllte sie auf und bedeckte sie, sodass jede Oberfl\u00e4chenspur ausgel\u00f6scht wurde. Nur durch das Aussenden von Radarimpulsen durch das Gestein und das Messen der Echos konnten Forschende die Kanalgeometrie dreidimensional kartieren. Von NASA-Ingenieuren<\/a> zusammengefasste Arbeiten best\u00e4tigten, dass die Begrabung auf umfangreiche Vulkanaktivit\u00e4t in der Region zur\u00fcckzuf\u00fchren ist, was bedeutet, dass \u00e4hnliche verborgene Wasserl\u00e4ufe unter vulkanischen Ebenen anderswo auf dem Mars existieren k\u00f6nnten, bis Radarsurveys sie aufdecken.<\/p>\n Die Marte Vallis-Kan\u00e4le sind keine kleinen B\u00e4che; es sind breite, tiefe Rinnen, die von Fluten geformt wurden, die wahrscheinlich enorme Wassermengen \u00fcber kurze Zeitr\u00e4ume freisetzten. Ihr Ausma\u00df deutet auf unter Druck stehendes Grundwasser oder Eisreservoire hin, die katastrophal schmolzen. Da diese Kan\u00e4le unter sch\u00fctzenden Lavakappen erhalten geblieben sind, k\u00f6nnten sie feine sediment\u00e4re Strukturen und Mineralsignaturen bewahren, die an der Oberfl\u00e4che freiliegende Kan\u00e4le durch Erosion \u00fcber \u00c4onen verloren haben. F\u00fcr Missionsplaner machen vergrabene Systeme deshalb vielversprechende Ziele f\u00fcr k\u00fcnftige Orbit- und Bodenuntersuchungen.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n Eine unabh\u00e4ngige Best\u00e4tigung f\u00fcr eine w\u00e4sserige Vergangenheit des Mars kommt von der gegen\u00fcberliegenden Seite des Planeten. Chinas Zhurong-Rover, der in der s\u00fcdlichen Utopia-Planitia unterwegs ist, f\u00fchrte ein bodendurchdringendes Radar namens RoPeR mit, das eine vergrabene Stratigraphie<\/a> bis in etwa 80 m Tiefe nachwies. Die geschichteten Sequenzen zeigen ein nach oben hin feiner werdendes Muster, ein Kennzeichen, das Geologen auf der Erde mit \u00dcberflutungsereignissen verbinden, bei denen gr\u00f6beres Sediment zuerst absinkt und feineres Material beim R\u00fcckgang des Wassers dar\u00fcber abgelagert wird. Forschende verbanden diese Abfolgen mit Wiederauffrischungs- und \u00dcberschwemmungsphasen, die vom sp\u00e4ten Hesperium bis zum fr\u00fchen Amazonium reichen.<\/p>\n Eine separate Analyse der niederfrequenten Radardaten von Zhurong identifizierte Dutzende geneigter Reflektoren<\/a> in Tiefen zwischen ungef\u00e4hr 10 und 35 m. Die Geometrie dieser Reflektoren, einschlie\u00dflich ihrer Neigungswinkel und ihrer Verteilung entlang der Fahrtroute des Rovers, f\u00fchrte die Forschenden zu der Interpretation, dass es sich um k\u00fcstennah entstandene Sedimentablagerungen handelt \u2013 die Art von geschichteten Formationen, die sich dort bilden, wo Wasser auf Land trifft. Wenn diese Interpretation zutrifft, kreuzte der Weg des Rovers einst eine K\u00fcstenlinie oder ein k\u00fcstennahes Umfeld, was Szenarien st\u00fctzt, in denen der n\u00f6rdliche Mars gro\u00dfe stehende Gew\u00e4sser beherbergte.<\/p>\n Eine dritte Zhurong-Studie, die quad-polarisiertes hochfrequentes Radar mit sehr feiner vertikaler Aufl\u00f6sung verwendete, kartierte zentrimetergenaue Schichten<\/a> und vergrabene Krater, deren Geometrien mit aquatischen Prozessen w\u00e4hrend des mittleren bis sp\u00e4ten Amazonium vereinbar sind. Die F\u00e4higkeit, so d\u00fcnne Schichten zu unterscheiden, zeigt, dass der Untergrund nicht einfach gleichm\u00e4\u00dfig Staub und Sand akkumulierte; vielmehr zeichnet er diskrete Episoden von Ablagerung, Erosion und m\u00f6glicherweise eisbedingter Umlagerung auf. Zusammengenommen zeichnen diese drei Radardatens\u00e4tze eines einzigen Rovers ein Bild wiederholter Wasseraktivit\u00e4t an einem Ort, der heute wie eine flache, trockene Ebene aussieht.<\/p>\n Wichtig ist, dass die Zhurong-Ergebnisse aus einem Becken stammen, das lange verd\u00e4chtigt wurde, der Boden eines uralten Ozeans zu sein. Der Fund geschichteter, durch Wasser abgelagerter Sedimente und m\u00f6glicher K\u00fcstenstrukturen st\u00e4rkt diese Hypothese. W\u00e4hrend die genaue Tiefe, Ausdehnung und Dauer eines m\u00f6glichen n\u00f6rdlichen Ozeans weiterhin diskutiert werden, zeigen die Radarprofile, dass der Untergrund von Utopia Planitia weder einfach noch rein vulkanisch ist. Stattdessen bewahrt er ein geschichtetes Protokoll sich \u00e4ndernder Umweltbedingungen, einschlie\u00dflich Perioden, in denen fl\u00fcssiges Wasser stabil genug war, um Sedimente zu transportieren und zu sortieren.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n Radar ist nicht das einzige Werkzeug, das Signale alten Wassers registriert. NASAs InSight-Lander, der in der Elysium-Planitia operierte, nutzte seismische und seismoakustische Messungen, um den flachen Untergrund zu untersuchen. Diese Analyse identifizierte eine Schicht mit geringer Steifigkeit von ungef\u00e4hr 60 m Dicke<\/a>, deren S-Wellen-Geschwindigkeiten nach Ansicht der Forschenden eher mit hydratisierten sediment\u00e4ren Materialien als mit trockenem Vulkangestein vereinbar sind. Die Autorinnen und Autoren schlugen vor, dass die Schicht eine Phase fluvialer Aktivit\u00e4t unter einem w\u00e4rmeren Pal\u00e4oklima in der Elysium-Planitia dokumentiert, einer Region, die bereits f\u00fcr ihre vulkanische Geschichte bekannt ist, aber nicht allgemein als Ort bedeutender Wasserfl\u00fcsse betrachtet wurde.<\/p>\n Dieser Befund ist bedeutsam, weil er mit einer v\u00f6llig anderen physikalischen Methode zu derselben Schlussfolgerung gelangt wie die Radargest\u00fctzten Studien: Etwas Feuchtes hat einst die flache Marskruste ges\u00e4ttigt. Seismische Wellen reagieren auf Steifigkeit und Dichte von Materialien, sodass das Erkennen einer weichen, wenig steifen Zone in geringer Tiefe nur schwer mit trockenem Basalt allein zu erkl\u00e4ren ist. Die \u00dcberschneidung zwischen seismischen Hinweisen in der Elysium-Planitia und Radarhinweisen in Utopia Planitia und Marte Vallis legt nahe, dass wasserbezogene Verlagerungen im Untergrund keine isolierten Kuriosit\u00e4ten sind, sondern weit verbreitet in den n\u00f6rdlichen Niederungen des Mars vorkommen k\u00f6nnten.<\/p>\n InSight-Daten schr\u00e4nken zudem den thermischen Zustand der Kruste ein und begrenzen damit, wie viel W\u00e4rme vorhanden ist, um eventuell verbliebenes unterirdisches Wasser fl\u00fcssig zu halten. Selbst wenn das meiste uralte Wasser heute als Eis eingeschlossen oder in Mineralien gebunden ist, k\u00f6nnten eine Kombination aus Restw\u00e4rme und lokale Salzkonzentrationen weiterhin Brinen in eingeschlossenen Taschen erlauben. W\u00e4hrend die seismische Studie solche Fl\u00fcssigkeiten nicht direkt nachweist, w\u00fcrde das Vorhandensein dicker, hydratisierter Sedimente die Elysium-Planitia zu einem nat\u00fcrlichen Ort machen, um nach ihnen zu suchen.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\nZhurong-Rover entdeckt geschichtete Sedimente in der Tiefe<\/h2>\n\n\n
Seismische Daten deuten auf hydratisierte Sedimente hin<\/h2>\n\n\n
Eine lange Spur von Hinweisen, jetzt gesch\u00e4rft<\/h2>\n\n\n