Wissenschaftler haben herausgefunden, dass mindestens zwei separate Reservoire alten Wassers mit unterschiedlichen chemischen Signaturen unter der Marsoberfläche überlebt haben.
Diese Entdeckung zeigt, dass der Mars im Gegensatz zur Erde wahrscheinlich keinen einzigen großen globalen Ozean aus unterirdischem Magma hatte, der den gesamten Planeten überspannte.
“Viele Menschen versuchen, die Geschichte des Wassers auf dem Mars herauszufinden”, erklärt die Planetenwissenschaftlerin Jessica Barnes von der University of Arizona.
„Woher kam das Wasser? Wie lange ist es in der Kruste (Oberfläche) des Mars gewesen? Woher kam das innere Wasser des Mars? Was kann uns Wasser darüber sagen, wie sich der Mars gebildet und entwickelt hat? '
In den Felsen des Mars wurden Beweise gefunden. Wir können nicht auf den Mars springen und sie aufheben; Tatsächlich haben wir bisher noch nicht einmal eine automatisierte Mission durchgeführt, um Proben vom Mars zu holen. Aber manchmal kommt der Mars selbst zu uns.
Von der Marskruste gerissene Meteoriten fallen von Zeit zu Zeit auf die Erde. Hier in den Labors der Erde haben Forscher mit modernsten Methoden zwei solcher Meteoriten sorgfältig untersucht – Allan Hills 84001, 1984 in der Antarktis entdeckt, und Nordwestafrika 7034, 2011 in der Sahara entdeckt.
Das Team untersuchte die Isotope von Wasserstoff, die in Marsmeteoriten eingeschlossen sind. Isotope sind Varianten eines Elements mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen; Deuterium – auch als schwerer Wasserstoff bekannt – hat ein Proton und ein Neutron. Protium oder leichter Wasserstoff hat ein Proton und keine Neutronen.
Da Wasserstoff einer der Bestandteile von Wasser ist, kann das Verhältnis dieser beiden im Gestein eingeschlossenen Isotope uns helfen, die Geschichte des Wassers, in dem sie gefunden wurden, zu verstehen, um die chemischen Prozesse, denen es ausgesetzt war, und seine Herkunft zu untersuchen.
Barnes und ihr Team sind nicht die ersten, die Wasserstoffisotope in Marsmeteoriten untersuchen, um etwas über das Wasser des Planeten zu lernen.
Auf dem Mars ist Deuterium das dominierende Wasserstoffisotop in der Atmosphäre, wahrscheinlich aufgrund der Zerstörung des Protiums durch Sonnenstrahlung.
So beschlossen Barnes und ihr Team, sich die Meteoriten, die aus der Marskruste stammten, genauer anzusehen.
Allan Hills 84001 interagierte nach früheren Datierungsmethoden für den radioaktiven Zerfall vor etwa 3,9 Milliarden Jahren mit Flüssigkeit in der Marskruste. Eine ähnliche Analyse ergab, dass Nordwestafrika 7034 vor 1,5 Milliarden Jahren mit Flüssigkeit interagierte.
Als Barnes und ihr Team ihre Isotopenanalyse durchführten, stellten sie fest, dass beide Proben die gleichen Isotopenverhältnisse hatten, die günstig zwischen dem Verhältnis im Wasser der Erde und dem Verhältnis in der Marsatmosphäre liegen. Noch seltsamer war, dass dieses Verhältnis den jüngeren Gesteinen ähnelte, die vom Curiosity Rover direkt auf dem Mars analysiert wurden.
Dies deutet darauf hin, dass die chemische Zusammensetzung dieses Wassers seit etwa 3,9 Milliarden Jahren unverändert ist – ein völlig unerwartetes Ergebnis angesichts früherer Untersuchungen.
Als das Team seine Ergebnisse mit früheren Studien zu Wasserstoffisotopen in Meteoriten aus dem Marsmantel verglich, fand es etwas wirklich Erstaunliches. Mantelmeteoriten passen in zwei verschiedene Gruppen magmatischer Gesteine, die Shergottit genannt werden.
Diese zwei unterschiedlichen chemischen Signaturen weisen auf zwei unterschiedliche, ungemischte Wasserreservoirs im Marsmantel hin. Was bedeuten könnte, dass der globale Ozean aus flüssigem Magma unter dem Mantel die darüber liegende Schicht nicht homogenisierte.
“Dieser Kontext ist auch wichtig, um die Bewohnbarkeit und Astrobiologie des Mars in der Vergangenheit zu verstehen.”
Die Studie wurde in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht.
Quellen: Foto: NASA / JPL-Caltech / Universität von Arizona
