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Marsforschung: Ein trockener Rutsch

Einst bedeckte ein gewaltiger Ozean den Mars, gespeist von zahlreichen Strömen. Die Spuren, so glauben manche Wissenschaftler, sind noch heute deutlich zu erkennen: ausgetrocknete Flusstäler und erodierte Uferzonen. Das alles kennt man ja von der Erde - nur ist der Mars eigentlich eine ganz andere Welt.
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Auch Wissenschaftler sind nur Menschen und können sich irren. So veröffentlichte der Direktor der Mailänder Sternwarte Schiaparelli im Jahre 1878 seine Beobachtungen der Marskanäle, die er und zahlreiche Nachfolger für künstliche Bewässerungssysteme auf dem Roten Planeten hielten. Ganz klar also: Auf dem Mars gibt es Leben. Kaum ein Astronom, der nicht selbst einmal deutlich die Kanäle gesehen haben wollte, eben weil er sie hatte sehen wollen. Erst 1911 läuten die gründlichen Untersuchungen von Barnard das Ende dieses populären Irrglaubens ein. Und die Besuche der verschiedenen automatischen Sonden auf dem Planeten ließen die kleinen grünen Männchen vollständig aussterben.

Doch so schnell gibt sich die Hoffnung auf lebendige Nachbarn im Weltall nicht geschlagen. Allerdings kommt sie nun schrittchenweise daher: Zunächst geht es nur um die Existenz von Wasser. Ohne dieses Molekül kann das Leben – auf der Erde – nicht, und darum suchen und finden Forscher flüssiges oder gefrorenes Wasser im Sonnensystem. Natürlich auch auf dem Mars, denn der liegt schließlich fast in Besucherreichweite.

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Strukturen | Mit trockenen Körnchen lassen sich Strukturen erzielen, die verdächtig an Erosionskanäle und ähnliches erinnern, wie dieses Falschfarbenbild von den Experimenten der Wissenschaftler zeigt. Könnte unser trockener roter Nachbar also auch auf anderem Wege zu einigen seiner typischen Oberflächenformen gekommen sein?
Dummerweise ist der Mars aber, wie wir ihn kennen, ein ziemlich trockener Ort. Einzig an den Polen erstrecken sich weiße Kappen, die jedoch zum Teil aus Kohlendioxideis bestehen. Aber was nicht ist, das kann ja mal gewesen sein und seine Spuren hinterlassen haben. Und tatsächlich zeigen einige Bilder, die von der Raumsonde Mars Global Surveyor aufgenommen wurden, Strukturen, wie sie auf der Erde praktisch nur durch fließendes Wasser geschaffen werden. Legen die erodierten Steilhänge und Abflusskanäle somit ein Zeugnis für die feuchte Vergangenheit des Planeten ab? Manche Forscher sind weiterhin skeptisch, denn in jenen Regionen steigt die Oberflächentemperatur selten oder gar nicht über minus 50 Grad Celsius. Selbst wenn es Wasser gegeben hätte, wäre es dort wohl kaum geflossen, geben sie zu bedenken.

Es drängt sich die Frage auf, woher die Strukturen dann stammen, wenn sie nicht auf Flüsse zurückgehen sollen. Eine denkbare Antwort dazu geben Wissenschaftler der Rutgers-Universität. Mit ausgesprochen einfachen Experimenten schuf das Team um Troy Shinbrot im Kleinen, was der Mars im Großen zeigt. Alles, was dazu nötig war, sind winzige Hohlkügelchen aus Keramik mit Durchmessern zwischen 4 und 90 Mikrometern und eine Plastikwanne. Die Kügelchen kippten die Forscher an einer Seite in die Wanne und klopften dann gegen die Wand, bis das Ganze ins Rutschen kam. Im richtigen Ausschnitt fotografiert ergeben sich Miniaturstrukturen, die den Vorbildern auf dem Mars zum Verwechseln ähnlich sehen. Abrutschkanten, kleine Bächlein, tiefere Rillen, reflektierte Wellen – alles ist auch im Zentimetermaßstab zu finden.

Natürlich haben die Sandkastenspiele der Wissenschaftler auch einen theoretischen Hintergrund. Mag der Mars in einiger Hinsicht auch der Erde ähneln, so muss man bei seiner Erforschung nämlich auch die Unterschiede berücksichtigen. In diesem speziellen Fall kommt es auf die unterschiedliche Schwerkraft an, die auf dem Mars nur 38 Prozent des Erdwertes beträgt. Was einem zukünftigen Raumfahrer große Sprünge erlaubt, wirkt sich auch auf das Fließverhalten trockener Substanzen aus: Einmal in Bewegung geraten, rutschen sie deutlich schneller und setzen sich viel langsamer wieder ab. Genau jene Eigenschaften ließen sich mit den Hohlkügelchen in der Wanne gut simulieren. Und baut man die Versuche noch ein wenig aus, nähern sich die Bedingungen zusätzlich der dünnen Atmosphäre und den starken Winden auf dem Mars an. Die Strukturen werden den vermeintlichen ausgetrockneten Flüssen dadurch noch ähnlicher – ohne einen Tropfen Wasser.

Shinbrot und seine Kollegen sind sehr vorsichtig bei der Interpretation ihrer Ergebnisse. Sie zweifeln nicht die Anwesenheit von Wasser auf dem Mars an – dafür gibt es inzwischen weitere gute Hinweise aus ganz verschiedenen Messungen. Auch behaupten die Forscher nicht, alle vermeintlichen Flussstrukturen seien in Wirklichkeit auf trockenem Wege entstanden. Aber sie regen dazu an, zunächst auch andere Möglichkeiten in Betracht zu ziehen, bevor jemand aufgrund von Marsbildern laut "Wasser" schreit. Manchmal könnte eine nachdenkliche Runde im Sandkasten zum nötigen wissenschaftlichen Abstand verhelfen.
25.05.2004

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 25.05.2004

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