Mars: Millionen Jahre lang gab es flüssiges Wasser
Mars-Rover Curiosity bestimmt erstmals Alter von Seesedimenten – Suche nach organischem Material weiter erfolglos.
Das untersuchte Gestein ist Teil des 150 Kilometer breiten Gale-Kraters, in dem Curiosity vor über 16 Monaten landete. Dort hatte der NASA-Rover Anfang des Jahres mehrere Monate in der Gesteinsformation „Yellowknife Bay“ ausgeharrt. Wie das Forscherteam nun auf der Tagung der Amerikanischen Geophysikalischen Union in San Francisco mitteilte, handelte es sich bei diesem Tongestein um die Überreste eines alten Sees, der vor über 3,9 Milliarden Jahren auf dem Mars existierte.
Abb.: Der See bestand vor über 3,9 Milliarden Jahren und war rund 5 mal 50 Kilometer groß. Er wurde vom Rand des Gale-Kraters gespeist (schwarze Pfeile; Bild: NASA)
Der untersuchte Tonstein liegt am Grund des Galekraters und besteht aus mehreren Schichten. Das Sedimentgestein entstand, als sich feine Tonpartikel am Boden des Sees sammelten und mit der Zeit verdichteten. Anhand der Alterdatierungen hatte das Gewässer jeweils einige Millionen Jahre Bestand, bevor es zwischenzeitlich wieder austrocknete. Es war mindestens halb so groß wie der Bodensee, schätzen die Forscher anhand der Ausdehnung der Tonschichten. Der See könnte allerdings auch deutlich größer gewesen sein, da Teile des Gesteins in der Tiefe verborgen liegen oder bereits abgetragen worden sind.
Die Datierungsmethode ist Neuland in der Raumfahrt: Auf dem Mars bestimmten Planetologen das Alter von Gesteinen bislang nur anhand von Kraterzählungen aus dem Orbit. Curiosity fütterte dagegen Gesteinsproben in das Instrument „Sample Analysis at Mars“, dem Kernstück des analytischen Labors an Bord. Hier nutzten die Wissenschaftler das Massenspektrometer, um eine altbekannte Datierungsmethode für irdische Gesteine einzusetzen: Sie beruht auf dem natürlichen Zerfall eines Kalium-Isotops, das mit einer Halbwertszeit von 1,25 Milliarden Jahren unter anderem zu stabilen Argon-Isotopen zerfällt. Anhand des Verhältnisses beider Isotope lässt sich das Entstehungsalter eines Gesteins bestimmen.
Die NASA-Forscher wollen die Methode nun nutzen, ihre Suche nach lebensfreundlichen Bedingungen in der Marsgeschichte weiter zu verfeinern. Zwar hatte Curiosity schon vorher nachgewiesen, dass früher fließendes Wasser pH-neutral war und alle für Leben notwendigen chemischen Elemente enthielt. Die Suche nach organischem Material blieb allerdings auch dieses Mal erfolglos, weil die kosmische Strahlung solche Moleküle an der Marsoberfläche zu schnell zersetzt. Die NASA-Forscher wollen mit Curiosity nun solche Gesteinsschichten ansteuern, in denen die Tonsteine noch unter einer Zentimeter tiefen Bodenschicht verborgen sind – und vielleicht organisches Material enthalten.
Karl Urban
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