Mars
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Der Südpol des Mars
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Der Mars hat schon bessere Zeiten gesehen, das steht fest. Wo es heute eisig kalt ist, war es einst angenehm warm, und in den staubtrockenen Tälern strömten einmal ausgedehnte Flüsse. Doch das ist lange her, mindestens 3,5 Milliarden Jahre. Zu dieser Zeit endete das Noachium, jenes Marszeitalter, das bis zur Geburtsstunde des Planeten vor rund 4,6 Milliarden Jahren zurückreicht.

Während dieser Periode brachen in der Tharsis-Region gigantische Vulkane aus, die so viel Lava förderten, dass schließlich eine Hochebene entstand. Noch heute ragt der Tharsis-Schild bis zu zehn Kilometer über das Umland heraus und erstreckt sich über 30 Millionen Quadratkilometer - das entspricht der dreifachen Fläche Kanadas.

Dieser mächtige Vulkanismus war es nun, der dem Mars womöglich den Augenblick einer lebenswerten Umwelt gewährte. Roger Phillips vom Department of Earth and Planetary Sciences der Washington University in Saint Louis und seine Mitarbeiter entwickelten ein Modell, nachdem die Vulkane nicht nur Ursache eines Treibhauseffekts waren, sondern auch das morphologische Erscheinungsbild sowie das Schwerefeld des Mars prägen.

Für ein annehmbares Klima sorgten die Vulkane demnach, indem sie große Mengen von Wasser und Kohlendioxid freisetzten. Phillips geht davon aus, dass der CO2-Ausstoß ausreichte, um eine Atmosphäre mit einem CO2-Partialdruck von 1500 Hectopascal zu schaffen - der CO2-Partialdruck der irdischen Atmosphäre beträgt heute etwa 0,35 Hectopascal. Auf diese Weise kam es zu einer derart kräftigen Erwärmung der Atmosphäre, dass es auf Marsoberfläche flüssiges Wasser geben konnte. Und auch das könnte aus den Vulkanen stammen. Das Modell der Forscher ergab, dass die Mengen ausreichten, um den den ganze Planeten mit einem 120 Meter tiefen Ozean zu bedecken.

Die Bildung des Tharsis-Schildes hatte aber auch noch eine andere Folge. Durch die vulkanische Ablagerung der Gesteinsmassen auf der Lithosphäre des Mars dellte sie sich ein und bildete eine Trog-ähnliche Struktur. Phillips vergleicht dies mit dem Faustschlag gegen einen Ball. Die Faust entspricht der geförderten Gesteinslast, die umgebende Eindellung dem Trog. Auf der Rückseite des Balls entsteht infolge des Schlags indes eine kleine Beule. Und die ist auch auf dem Mars zu sehen. Das Arabia-Hochland liegt genau auf der gegenüber liegenden Seite des Planeten. Die Beule in der Marskruste zeigt sich in den Messungen des Schwerefeldes und wurde von der Mars-Global-Surveyor-Sonde vermessen.

Nachdem gegen Ende des Noachiums die vulkanische Ruhe einkehrte, dauerte es nicht lange, und aus einem blauen Planeten wurde der rote. Das Wasser verdunstete und der Sonnenwind zerfraß die Kohlendixoid-reiche Atmosphäre. Innerhalb von höchstens ein paar hundert Millionen Jahren waren Wasser und Kohlendioxid verschwunden und die Temperaturen unter den Gefrierpunkt gefallen. Gut möglich, dass die heutigen Eiskappen die guten Zeiten des Mars bezeugen - auch sie bestehen aus gefrorenem Kohlendioxid und Wasser. Wenn Phillips und seine Kollegen mit ihrem Modell Recht haben, dürfte dies die Hoffnungen auf komplexe Lebensformen allerdings kräftig dämpfen. Denn mit den lebensfreundlichen Bedingungen auf dem Mars wäre dann bereits Schluss gewesen, als sich auf der Erde gerade die allerersten Bakterien entwickelten.