Am Montag "explodierte" auf einer sensationellen Konferenz die Nachricht von der Entdeckung des Wassers auf dem Mars in flüssiger Form, das die Hänge hinunterstürmte. Diese Aussage brachte die ganze Welt dazu, sich dem Roten Planeten zuzuwenden ... noch einmal. Auf der Konferenz legten Wissenschaftler Beweise für die Existenz von Wasser (in flüssiger Form) auf der Oberfläche eines entwässerten Planeten vor. Es macht die scheinbar trostlose Welt zu einer wahren Oase. Das war jedenfalls die Bedeutung der Schlagzeilen.
Natürlich wurde Wasser schon früher auf dem Mars gefunden. Wir wissen, dass sich Wasser in einem gebundenen Zustand im Mars-Regolith befindet, dass es in den Eiskappen der Marsberge und in den Eisreserven unter der Oberfläche eingeschlossen ist. Wir wissen auch, dass einst Flüsse auf dem Mars flossen und Seen und ganze Meere mit Wasser gefüllt waren. In den letzten Jahren hat eine Armada von Erdorbitalstationen, Landemodulen und Rovern unser Verständnis dieses Nachbarn der Erde grundlegend revolutioniert. Diesmal führte die Mars-Orbital-Sonde jedoch komplexe Messungen von saisonalen Strömungen flüssigen Wassers auf der Oberfläche des modernen Mars durch . Darüber hinaus tritt dieses Phänomen weltweit auf.
Dies mag die bedeutendste Entdeckung im Zusammenhang mit dem Marswasser sein, gleichzeitig aber auch die beängstigendste. Es könnte uns bedauern, dass es überhaupt Wasser auf dem Mars gibt.
Folge den Wassern
Kehren wir für eine Minute zur Erde zurück. Heute ist die Erde der einzige Planet im Universum, die Existenz von Leben, von dem wir sicher wissen. Es ist in einer privilegierten Position in Bezug auf die Sonne. Dieser Bereich wird als "Habitability Zone" bezeichnet. Es zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstand zum nächsten Stern den flüssigen Zustand des Wassers ermöglicht. Und das ist der Schlüssel zur "Earth Version" (™) des Lebens. Alle Formen dieses Lebens verwenden, soweit wir wissen, auf die eine oder andere Weise flüssiges Wasser für ihren Stoffwechsel. Wo Wasser ist, ist Leben. Aber funktioniert diese Logik auch in anderen Welten des Universums? Wirkt es auf andere Planeten oder die Monde unseres Sonnensystems? Wirkt es auf dem Mars?
Bis vor kurzem waren die einzigen beobachteten Formen der Existenz von Wasser auf dem Mars sein gasförmiger oder fester Zustand. Die Atmosphäre des Planeten ist zu kalt und zu dünn, um das Vorhandensein von Wasser in flüssigem Zustand (zumindest an der Oberfläche) aufrechtzuerhalten. Dies war nicht immer der Fall. In den frühen Stadien der Entwicklung des Sonnensystems war der Mars ein blauer Planet. Schon vorher war die Erde. Es war einmal eine dichte Atmosphäre. Aber in der Antike geschah mit dem Mars etwas, und dieses Etwas "schaltete" den internen Dynamo aus, der das globale Magnetfeld erzeugte. Nachdem der Mars die Magnetosphäre verloren hatte, setzte er die Atmosphäre seines Planeten dem zerstörerischen Einfluss des Sonnenwinds aus. Und der Planet hat einen tiefen Frost durchgemacht.
Wasser auf der Marsoberfläche wird gefroren oder sublimiert (unter Umgehung der flüssigen Phase aus Dampf in Eis umgewandelt). Ein Teil des Wasserdampfes verteilt sich im Weltraum. Es stellte sich wahrscheinlich heraus, dass riesige Wasserreserven in Form von Eis, in Permafrostgebieten oder in den Eiskappen der Berge unter der Oberfläche eingeschlossen waren. Sie wurden zu gefrorenen Artefakten der einst vollen Feuchtigkeit der Welt. Experten, die die Daten der Mars-Orbital-Sonde analysierten, berichteten 2011 über die Entdeckung seltsamer saisonaler dunkler Bänder, die auf den sonnenbeheizten Mars-Hängen in der südlichen Hemisphäre auftreten. Und dann banden die Wissenschaftler mithilfe indirekter Daten zum ersten Mal "sich wiederholende Linien an den Hängen" (PLS oder RSL) mit Strömen von flüssigem Wasser auf der Marsoberfläche zusammen.
In jüngerer Zeit (in einer Woche mit der Präsentation des Films "The Martian" mit Matt Damon) wurde diese Annahme bestätigt. Unter Verwendung eines Spektrometers, das an der Orbitalsonde installiert war, wurden Spektrallinien von hydratisiertem Salz in den dunklen RSL-Linien nachgewiesen. Dieser Befund bestätigte, dass die dunklen Linien zwar flüssige, aber nur mit Salzen übersättigte Wasserströme sind. Das heißt, wir haben Perchloratsole. Das sind erstaunliche Neuigkeiten. Es bestätigt, dass sich heute flüssiges Wasser auf der Oberfläche des Mars befindet. Es ist aber durchaus möglich, dass dies zukünftigen Forschern nicht gefallen sollte. In der Tat kann es eine tödliche Gefahr für sie darstellen.
Mars-Frostschutzmittel
Es ist kaum vorstellbar, dass das Vorhandensein von Wasser auf dem Mars nach einer schlechten Nachricht aussieht. Aber für die hypothetischen Astronauten der Zukunft ist Wasser nicht unbedingt Rettung. In jedem Fall ist es unwahrscheinlich, dass sie es aus den Quellen trinken.
In den 1970er Jahren schickte die NASA zwei automatische Wikinger-Stationen zur Erkundung des Mars. Der Zweck der Landemodule war die Suche nach Leben. Diese ersten Roboter führten Experimente zur Untersuchung des lokalen Bodens durch. Eines der Experimente, das entwickelt wurde, um die Metabolismuszeichen von Mars-Bakterien zu bestimmen, lieferte positive Ergebnisse. Nachdem die Nährstoffe zu den Martian-Regolith-Proben gegeben worden waren, wurde eine Gasemission aufgezeichnet. Eine solche Reaktion ist bei mikroskopisch kleinen Lebewesen zu erwarten, die sich dramatisch zu entwickeln beginnen, wie eine in Wasser geworfene Brausetablette. Zu diesem Zeitpunkt wurde das Experiment jedoch als Fehler erkannt, da später in derselben Probe keine Spur von organischen Verbindungen gefunden wurde.
Das Viking-Programm konnte also nicht eindeutig feststellen, ob es Leben auf dem Mars gibt. Die Finanzierung weiterer Experimente in diese Richtung ist daher komplizierter geworden. Aber im Zusammenhang mit den neuen Entdeckungen ist es durchaus möglich, dass die folgenden Missionen in der Vergangenheit oder Gegenwart des Planeten erneut nach einer „bewohnbaren Umgebung“ suchen müssen.
Das in der arktischen Marsregion herabfahrende Abstiegsfahrzeug Phoenix erzielte 2008 einen neuen Durchbruch in der Forschung. Perchlorate wurden auf der Oberfläche des Planeten gefunden. Dies sind extrem giftige Chemikalien, die in verschiedenen industriellen Prozessen auf der Erde verwendet werden. Insbesondere können sie Oxidationsmittel in Raketentreibstoff sein. Interessanterweise können sie in diesem Fall mit Salz verglichen werden, das bei kaltem Wetter auf den Bürgersteigen verteilt wird, um den Gefrierpunkt des Wassers zu senken. In Städten wird diese Methode häufig verwendet, um die Vereisung von Straßen zu verhindern. Perchlorate sind sehr aktive Verbindungen, sie senken den Gefrierpunkt von Wasser auf das Niveau, das dem kalten Marsklima entspricht. Das heißt, sie bilden Frostschutzmittel natürlichen Ursprungs. Die Phoenix Station ergänzte die Entdeckung von Perchloraten mit beeindruckenden Bildern von möglicherweise perchlorreichen Soletropfen auf ihrem Landemodul. Viel später bestätigte der Rover Curiosity Martian die Entdeckung des Phönix. Er forschte in der äquatorialen Region (innerhalb des Gail-Kraters), die ebenfalls reich an Perchloraten ist.
Dunkle (und helle) Seiten von Perchloraten
Da Perchlorate starke Oxidationsmittel sind, können sie beim Erhitzen jede organische Verbindung zerstören. Jetzt wissen wir, dass der Rote Planet sowohl mit Perchloraten als auch mit organischen Verbindungen bedeckt ist (was auch von Curiosity bestätigt wurde). Vielleicht sollten wir die Ergebnisse des alten Wikinger-Experiments überprüfen? Der Hauptgrund, warum Viking die Existenz von Leben auf dem Mars nicht bestätigen konnte, war das Fehlen organischer Verbindungen in den Proben. 1970 wussten wir jedoch nichts über Perchlorate. Und es ist durchaus möglich, dass sie während des Experiments die Probe einfach sterilisierten. Dies ist eine interessante Annahme.
Perchlorate sind für den Menschen extrem giftig. Selbst in kleinen Dosen können sie sehr große Probleme verursachen (Schilddrüsenerkrankungen verursachen). Sie gelten auch als stark krebserregend. Aber der Mars ist reich an Perchloraten. Es ist möglich, dass sie die Hauptgefahr für die zukünftige Erforschung des Mars darstellen und sogar die Strahlenexplosion übertreffen. Ihre Dekontamination wird die Hauptaufgabe sein. Mars ist größtenteils eine sehr trockene und sehr staubige Welt. Es ist bekannt, dass dieser Staub zum größten Teil aus gefährlichen Stoffen besteht. Es ist unwahrscheinlich, dass zukünftige Astronauten solche Luft atmen wollen, wenn das nächste Krankenhaus viele Millionen Kilometer zurücklegen muss.
Dies negiert natürlich nicht die Aussicht auf eine weitere Erforschung des Mars, erschwert jedoch die Aufgabe ein wenig. Tatsächlich haben wir das Glück, dass Forschungsroboter die toxische Komponente bereits im Voraus entdeckt haben. Jetzt können wir uns besser auf den Schutz vorbereiten. Sogar auf der Erde gibt es Mikroorganismen, die Perchlorate zur Energiegewinnung nutzen. Und diese Tatsache kann eine ausreichende Bedingung sein, um trotz der Gefahr eine Expedition zum Mars zu schicken. Wie Wissenschaftler auf der letzten Pressekonferenz betonten, werden wir wahrscheinlich keine Roboter schicken können, um diese Entdeckung zu bestätigen. Die Hänge, auf denen dieses Phänomen entdeckt wurde, sind sehr steil, und die Landung eines automatischen Fahrzeugs in einem bestimmten Gebiet ist (zumindest mit dem gegenwärtigen Stand der technologischen Entwicklung) nahezu unmöglich. Astrobiologen betrachten diese Gebiete derzeit als vorrangig für die Suche nach Leben auf dem Mars. Ein weiteres Problem könnte daher die Umweltverschmutzung sein, terrestrische Mikroorganismen können auf automatischen Fahrzeugen in dieses Gebiet eindringen und die Forschungsergebnisse werden falsch sein. Erdmikroorganismen können sich sogar in der gesamten Region entwickeln und verunreinigen. Natürlich ist es schwierig zu schätzen, wie wahrscheinlich es ist, dass sich einige terrestrische Bakterien in giftigen Salzlösungen von Marswasser heimisch fühlen, aber es ist nicht richtig, wenn das erste auf dem Mars gefundene organische Leben von der Erde gebracht wird.
Die Untersuchung dieser Hänge dürfte eine der vorrangigen Aufgaben der bemannten Mars-Expedition sein, die die NASA Ende der 2020er oder Anfang der 2030er Jahre starten will.
Und obwohl die Quelle der "Repeated Slope Lines" noch unbekannt ist, wird ihr Potenzial als Geburtsort des Lebens sehr deutlich. Versuchen wir also ein für alle Mal festzustellen, ob es Leben auf dem Mars gibt. Und wir werden Technologien entwickeln, die es uns ermöglichen, auf diesem Planeten zu leben. Vielleicht sind diese Gewässer vergiftet. Trotzdem müssen Sie den Gewässern auf den Marshängen folgen.
