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Überraschender Fund auf dem Mars könnte Auswirkungen auf Suche nach Leben haben

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Von: Tanja Banner

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Aufnahmen wie diese vom Planeten Mars schickte die indische Raumsonde MOM („Mangalyaan“) regelmäßig zur Erde.
Der rote Planet Mars. © dpa/Isro/Handout

Auf dem Mars macht ein Forschungsteam eine überraschende Entdeckung: Unter der Oberfläche ist der Planet offenbar noch aktiv.

Tucson – Auf der Erde sorgen sich verschiebende tektonische Platten dafür, dass sich die Oberfläche des Planeten verändert, das Innere ist dynamisch. Weil es auf dem Mars keine Plattentektonik gibt, galt der Mars lange als ein „toter“ Planet. Doch die Nasa-Raumsonde „InSight“ hat in den vergangenen Jahren zahlreiche Marsbeben aufgezeichnet und offenbar tut sich unter der Oberfläche des roten Planeten einiges, wie eine neue Studie zeigt.

Für die Studie, die im Fachjournal Nature Astronomy veröffentlicht wurde, haben Forschende von der Universität in Arizona sämtliche verfügbaren Daten über die Mars-Region Elysium neu analysiert. „Unsere Studie präsentiert mehrere Beweislinien, die das Vorhandensein eines riesigen aktiven Mantel-Plumes auf dem heutigen Mars belegen“, erklärt Adrien Broquet, Mitautor der Studie, in einer Mitteilung, berichtet hna.de.

Forschende finden Mantel-Plume auf Mars – Erklärung für Marsbeben

Mantel-Plumes sind große Blasen aus warmem und schwimmfähigem Gestein, die aus dem Inneren eines Planeten aufsteigen und sich durch seinen Mantel bis zu seiner Kruste schieben. Das Ergebnis können Erdbeben, Verwerfungen und Vulkanausbrüche sein. Auf der Erde entstand zum Beispiel die Inselkette von Hawaii, als die pazifische Platte langsam über einen Mantel-Plume driftete.

„Wir haben starke Beweise dafür, dass Mantel-Plumes auf der Erde und der Venus aktiv sind, aber auf einer kleinen und vermeintlich kalten Welt wie dem Mars wird dies nicht erwartet“, betont der Co-Autor Jeff Andrews-Hanna. „Der Mars war vor drei bis vier Milliarden Jahren am aktivsten und die vorherrschende Meinung ist, dass der Planet heute im Wesentlichen tot ist.“

Mars war nicht immer ein „toter“ Planet

Das war nicht immer so: Auf dem Mars gibt es die größten Vulkane im Sonnensystem, ein großer Teil der nördlichen Halbkugel des rotenPlaneten ist mit vulkanischen Ablagerungen bedeckt. „Die geringe Aktivität in der jüngeren Geschichte wird in der Regel auf passive Prozesse auf einem sich abkühlenden Planeten zurückgeführt“, weiß Broquet.

Doch die Region Elysium ist anders: dort gab es große Eruptionen in den vergangenen 200 Millionen Jahren. „Frühere Arbeiten unserer Gruppe haben in der Region Elysium Beweise für den jüngsten bekannten Vulkanausbruch auf dem Mars gefunden“, sagt Andrews-Hanna. „Er verursachte eine kleine Explosion vulkanischer Asche vor etwa 53.000 Jahren, was in geologischer Zeit praktisch gestern ist.“

Mars hat keine Plattentektonik – doch Mantel-Plumes verraten sich

Weil die Forschenden wissen, dass der Mars keine Plattentektonik hat, untersuchte das Team, ob die beobachtete Aktivität das Ergebnis einer Mantel-Plume sein könnte. Mantel-Plumes verraten sich durch eine bestimmte Reihenfolge von Ereignissen: Warmes Material steigt auf und stößt an die Oberfläche, dabei wird die Kruste nach oben gedrückt und gestreckt. Das geschmolzene Gestein aus der Mantel-Plume bricht dann als Flutbasalt aus und bildet riesige vulkanische Ebenen.

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Vulkanismus in der Mars-Region Elysium hat seinen Ursprung in den Cerberus Fossae, eine Reihe junger Risse, die sich über mehr als 1300 Kilometer über die Mars-Oberfläche erstrecken. Das „InSight“-Team stellte fest, dass fast alle gemessenen Marsbeben von dieser Region ausgehen – doch die Ursache dafür blieb unbekannt.

Nun fanden die Forschenden Hinweise auf genau Sequenz von Ereignissen, die einen Mantel-Plume verrät: Die Oberfläche wurde angehoben, es entstand eine der höchsten Regionen in den nördlichen Tiefebenen des Mars. Die weitere Erforschung zeigte, dass auch weitere Hinweise auf einen Mantel-Plume hindeuteten. Als die Forschenden ein tektonisches Modell auf die Region anwendeten, stellten sie fest, dass ein gigantischer, etwa 4000 Kilometer breiter Mantel-Plume die einzige Erklärung für die Entstehung der Cerberus Fossae darstellte.

Neue Entdeckung auf dem Mars könnte auch Auswirkungen auf Suche nach Leben haben

„Dieser Mantel-Plume betrifft ein Gebiet des Mars, das in etwa der Fläche der Vereinigten Staaten entspricht. Zukünftige Studien werden einen Weg finden müssen, um das zu erklären“, so Broquet. Fachleute hätten gedacht, dass „InSight“ in einer der „geologisch langweiligsten Regionen auf dem Mars“ gelandet sei, fährt Broquet fort. „Stattdessen zeigt unsere Studie, dass ‚InSight‘ auf dem Kopf eines aktiven Mantel-Plume gelandet ist.“

Mars im Steckbrief
Himmelskörper:Planet
Name:Mars
Monde:2 (Phobos und Deimos)
Temperatur:minimal –153 °C, durchschnittlich –63 °C, maximal +20 °C

Die neue Entdeckung ist ein Paradigmenwechsel, ist sich Broquet sicher. Denn sie könnte auch Auswirkungen auf die Suche nach Leben auf dem Mars haben. Die Wärme des Mantel-Plume könnte auch Eis schmelzen und so für flüssiges Wasser sorgen, das dann wiederum chemische Reaktionen befeuern könnte, die Leben tief im Untergrund ermöglichen könnten. „Mikroben auf der Erde gedeihen in solchen Umgebungen und das könnte auch auf dem Mars der Fall sein“, betont Andrews-Hanna.

Und auch in einer anderen Hinsicht hat die neue Studie neue Fragen aufgeworfen: „Das Wissen, dass sich unter der Marsoberfläche ein aktiver riesiger Mantelplume befindet, wirft wichtige Fragen darüber auf, wie sich der Planet im Laufe der Zeit entwickelt hat“, erklärt Andrews-Hanna. „Wir sind davon überzeugt, dass die Zukunft weitere Überraschungen bereithält.“ (tab)

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