04.03.2020

Wie Krater lebensfreundlich werden

Isotopenmessungen weisen auf Entwicklung von hoch-alkalischen zu mäßigen Bedingungen hin.

Die Marsatmosphäre und die Frage, ob dort einst Leben möglich war, treibt die Wissenschaft schon seit langem an. Während die Existenz großer Gewässer auf dem frühen Mars unbestritten ist, ist bislang unklar, ob Leben dort möglich war. Unerforscht ist vor allem, welcher pH-Wert dort vorherrschte. Er ist ein wichtiger Parameter und beschreibt die Menge an Säuren und Basen in einer Lösung. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der University of St. Andrews in Schottland hat für eine aktuelle Studie Stickstoff-Isotopen-Messungen am Einschlagskrater Nördlinger Ries in Süddeutschland vorgenommen. An der Analyse beteiligt waren die Universität Göttingen und das Bayerische Landesamt für Umwelt.
 

Abb.: Palette mit Bohrkernen der insgesamt 1200 Meter langen...
Abb.: Palette mit Bohrkernen der insgesamt 1200 Meter langen Forschungs­bohrung Nördlingen 1973 im Bohr­kern­lager des Bayerischen Landes­amtes für Umwelt in Hof/Saale. (Bild: G. Arp, U. Göttingen)

Der Krater des Nördlinger Rieses bildete sich vor etwa 15 Millionen Jahren durch einen Asteroiden-Einschlag. Er entstand in einer wasser­gesättigten Landschaft, hat eine innere Ringstruktur und eine doppelte Auswurfdecke mit Wall-Struktur. Dadurch ist er bestens geeignet als Modell­krater für Vergleiche mit dem Mars. Die Forscher ziehen ihre Schlüsse anhand mineralogischer, sedimentologischer und biologischer Indikatoren sowie aufgrund hydro­chemischer Modell­rechnungen. Sie schluss­folgern, dass die schrittweise Erosion der unterschiedlichen Auswurf­decken zu einer chemischen Entwicklung des nachfolgenden Kratersees geführt hat. 

„Der Kratersee hat sich von einem frühen hoch-alkalischen Sodasee mit einem pH-Wert von 9,8 zu einem Meerwasser-ähnlichen, mäßig alkalischen Steinsalzsee mit einem pH-Wert von 8,5 entwickelt“, erläutert Gernot Arp von der Abteilung Geobiologie der Universität Göttingen. Stickstoff-Isotopen-Messungen am Material der vor 47 Jahren erschlossenen Forschungs­bohrung „Nördlingen 1973“ bestätigen damit dieses von Göttinger Geowissenschaftlern 2013 aufgestellte Modell für den Rieskratersee. „Dabei steigt der pH-Wert schnell an, worauf ein schrittweises sogenanntes Rücktitrieren folgt“, so Arp. 

Bei zukünftigen Mars-Missionen könnten auch dortige Sedimente auf ihren pH-Wert untersucht werden. Diese pH-Wert-Rekonstruktionen von ehemaligen Gewässern auf dem Mars würden dann auch indirekt Rückschlüsse auf vergangene CO2-Verhältnisse in dessen Atmosphäre erlauben. 

U. Göttingen / DE
 

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