Die chemische Zusammensetzung von Marsmeteoriten weicht von derjenigen der Oberflächengesteine auf dem Roten Planeten ab. Ein Forscherteam um James Tuff an der University of Oxford glaubt diese bislang rätselhafte Diskrepanz nun erklären zu können. Die Geowissenschaftler verglichen Gesteinsanalysen der beiden Marsrover Spirit und Opportunity mit den in irdischen Laboren bestimmten Zusammensetzungen der derzeit 67 bekannten Marsmeteoriten.

Diese Abweichungen lösten bei den Planetologen Zweifel aus, ob sich die Entwicklungsgeschichte des Mars tatsächlich anhand der Meteoriten beschreiben lässt. James Tuff und seine beiden Koautoren können nun anhand von Modellrechnungen zeigen, dass Unterschiede in der Konzentration an Sauerstoff bei der Entstehung der Gesteinsgruppen die Abweichungen verursachten. Als sich die 3,7 Milliarden Jahre alten Gesteine bildeten, die der Marsrover Spirit im Gusev-Krater analysierte, enthielten die oberen Partien des Marsmantels mehr Sauerstoff als die tieferliegenden. Der Sauerstoff beeinflusste die chemische Zusammensetzung der Schmelze, die schließlich als Lava durch Vulkane an die Oberfläche transportiert wurde.

Möglicherweise wurden die erhöhten Sauerstoffgehalte durch Gesteine verursacht, die an der Marsoberfläche in der Atmosphäre oxidierten. Zu dieser Zeit könnte es Recyclingvorgänge gegeben haben, die Krustenmaterial in den oberen Marsmantel verfrachteten, wie es noch heute auf der Erde durch die Subduktion geschieht. Dieses Material beeinflusste aber nur die obersten Lagen des Mantels, zudem kamen diese Vorgänge schon bald durch die rasche Abkühlung des Planeteninneren zum Erliegen. Dagegen stammen die Gesteine der deutlich jüngeren Marsmeteoriten aus tieferen Mantellagen. Dort war es noch heiß genug, so dass sich Gesteinsschmelzen bildeten, die dann als Lava an die Oberfläche gelangen konnten. Bei ihnen stand weniger Sauerstoff zur Verfügung, so dass sie nun andere chemische Zusammensetzungen als die alten Oberflächengesteine aufweisen.