Ein Experiment entschlüsselt den wahren Grund, warum der Mars rot ist

Eine Studie des Marsstaubs , bei der Daten aus Weltraummissionen und Laborreplikaten von Proben kombiniert wurden, legt nahe, dass der Staub oxidierte, als flüssiges Wasser weit verbreitet war. „Der Mars ist immer noch der Rote Planet. „Es ist nur so, dass sich unser Verständnis davon geändert hat, warum der Mars rot ist“, erklärt Adomas Valantinas, Hauptautor einer Studie, die diesen Dienstag in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde und von Forschern der Brown University in den USA und der Universität Bern in der Schweiz geleitet wurde.

„Wir haben versucht, im Labor mit verschiedenen Arten von Eisenoxid eine Nachbildung des Marsstaubs zu erzeugen. „Wir haben festgestellt, dass Ferrihydrit vermischt mit Basalt, einem Vulkangestein, am besten zu den Mineralien passt, die von Raumfahrzeugen auf dem Mars beobachtet wurden“, sagte Valantinas, ein Postdoc an der Brown University, in einer Erklärung.

Ferrihydrit ist ein Eisenoxidmineral, das in wasserreichen Umgebungen entsteht. Auf der Erde wird es oft mit Prozessen wie der Verwitterung von Vulkangestein und Asche in Verbindung gebracht. Obwohl Wissenschaftler vermutet hatten, dass Ferrihydrit der Grund für die rote Farbe des Mars sei, konnte diese Theorie bislang nicht bestätigt werden. Nun ist es Forschern gelungen, Marsstaub im Labor herzustellen, indem sie Beobachtungsdaten des Mars Reconnaissance Orbiter der NASA sowie bodengestützte Messungen der Rover Curiosity , Pathfinder und Opportunity nachahmten.

Dank der zahlreichen Raumsonden, die den Planeten in den vergangenen Jahrzehnten untersucht haben, weiß man, dass die rote Farbe des Mars auf oxidierte Eisenmineralien im Staub zurückzuführen ist. Das bedeutet, dass an Gestein gebundenes Eisen irgendwann mit flüssigem Wasser oder mit Wasser und Sauerstoff in der Luft reagiert hat, ähnlich wie sich auf der Erde Rost bildet. Im Laufe von Milliarden von Jahren wurde dieses oxidierte Material (Eisenoxid) zu Staub zersetzt und durch den Wind über den Planeten verteilt – ein Prozess, der bis heute anhält. Über die genaue Chemie des Marsrosts wurde jedoch heftig debattiert, da seine Entstehung einen Einblick in die damaligen Umweltbedingungen des Planeten bietet. Und eng damit verbunden ist die Frage, ob der Mars jemals bewohnbar war.

Die Entdeckung deutet darauf hin, dass der Mars in der Vergangenheit feuchter und möglicherweise bewohnbarer war als bislang angenommen. Denn anders als Hämatit, das sich normalerweise unter wärmeren und trockeneren Bedingungen bildet, entsteht Ferrihydrit in Gegenwart von kaltem Wasser. Forscher glauben, dass es auf dem Mars einst eine Umgebung gegeben haben könnte, in der flüssiges Wasser – eine wesentliche Voraussetzung für Leben – vorhanden war und die dann vor Milliarden von Jahren von einer feuchten zu einer trockenen Umgebung überging.

Wissenschaftler erstellten die Replik des Marsstaubs mithilfe einer hochmodernen Schleifmaschine, um eine realistische Staubkorngröße zu erreichen, die einem Hundertstel eines menschlichen Haares entspricht. Um einen direkten Vergleich anzustellen, analysierten sie ihre Proben anschließend mit denselben Techniken wie Raumsonden in der Umlaufbahn und kamen letztlich zu dem Schluss, dass Ferrihydrit die beste Übereinstimmung darstellt. „Diese Studie ist das Ergebnis sich ergänzender Datensätze der Flotte internationaler Missionen, die den Mars aus der Umlaufbahn und in Bodennähe erforschen“, sagt Colin Wilson, TGO- und Mars Express- Projektwissenschaftler der ESA.

Auch andere Studien hatten darauf hingewiesen, dass im Marsstaub Ferrihydrit vorhanden sein könnte, doch Valantinas und das restliche Team haben durch die Kombination von Daten aus Weltraummissionen und neuen Laborexperimenten den ersten umfassenden Beweis geliefert.