Mars: Raumsonde entdeckt Chlorwasserstoff nahe uraltem Vulkan

Ein Fund einer Raumsonde in der Marsatmosphäre deutet darauf hin, dass der Rote Planet noch immer vulkanisch aktiv sein könnte. Der ExoMars Trace Gas Orbiter hat über Oberflächenspalten an einem gewaltigen alten Vulkan das stechend riechende Gas Chlorwasserstoff nachgewiesen. Dies ist ein häufiger Bestandteil vulkanischer Emissionen auf der Erde, berichten Forschende.

Die Sonde stieß demnach in der unteren Atmosphäre in der Region um Alba Mons auf das Gas. Alba Mons ist der flächenmäßig größte Vulkan des Mars. Er ist breit und steigt nur sanft an – eine Form, die als Schildvulkan bezeichnet wird, weil sie an den Schild eines Kriegers erinnert. Der Vulkan liegt auf der Nordhalbkugel des Planeten.

»Wir haben festgestellt, dass vulkanische Gasaustritte die wahrscheinlichste Quelle des Chlorwasserstoffs sind«, sagte der Planetenforscher Daniel Mège vom Weltraumforschungszentrum der Polnischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Bern in der Schweiz. Er ist einer der beiden federführenden Autoren der in der Fachzeitschrift »Science Advances« veröffentlichten Studie .

Der Chlorwasserstoff könnte durch vulkanische Entgasung aus den zahlreichen Oberflächenspalten in der Region des Alba Mons austreten, die möglicherweise mit einer unterirdischen Magmakammer verbunden sind.

Laut dem Planetenforscher Alexander Trokhimovskiy wird das Gas aus chlorhaltigen Verbindungen freigesetzt, die im Magma gelöst sind, »wenn das Magma aufsteigt und der Druck sinkt. Sein Vorkommen kann daher mit einer Entgasung von Magma zusammenhängen.« Der Forscher vom Institut für Weltraumforschung der Russischen Akademie der Wissenschaften ist der zweite federführende Autor der Studie.

Die Entdeckung könnte den Forschenden zufolge darauf hindeuten, dass der Mars in seinem Inneren geologisch nicht tot ist, sondern sich vielmehr in einer Phase relativer Ruhe befindet. »Sie deutet darauf hin, dass das Innere des Planeten noch genügend Wärme enthalten könnte, um magmatische Prozesse aufrechtzuerhalten«, sagte Trokhimovskiy.

Frühere vulkanische Aktivität des Mars ist belegt

Himmelskörper mit bestätigter vulkanischer Aktivität sind in unserem Sonnensystem selten: Dazu gehören die Planeten Erde und Venus sowie der Jupitermond Io.

Die Marsoberfläche wurde stark durch früheren Vulkanismus geprägt. Mit dem Olympus Mons besitzt der Mars sogar den höchsten Vulkan des Sonnensystems. Weniger klar war bislang jedoch, ob der Mars noch heute vulkanisch aktiv ist. Laut Mège gibt es Belege für Vulkanismus auf dem Mars vor einigen Millionen Jahren. »Hinweise auf gegenwärtige magmatische Aktivität waren dagegen bislang nicht bekannt.«

Auf der Erde enthalten vulkanische Emissionen in der Regel mehr Schwefeldioxid als Chlorwasserstoff. Auf dem Mars könnte Chlorwasserstoff dagegen aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung der beiden Planeten das häufigere der beiden Gase sein. »Es riecht stechend, und ich würde jedem davon abraten, daran zu riechen, denn es ist ätzend und kann die Nasenschleimhäute reizen oder verätzen«, sagte Mège.

Der Orbiter, ein Gemeinschaftsprojekt der Europäischen Weltraumorganisation Esa und der russischen Raumfahrtorganisation Roskosmos, hatte Chlorwasserstoff erstmals in der Marsatmosphäre nachgewiesen, wie Forschende 2021 berichteten . Seither dokumentierte er jeweils im Frühsommer wiederkehrende Spitzenwerte der Gaskonzentration entlang der Nordflanke des Alba Mons.

Die Forschenden vermuten, dass die Spalten zu anderen Jahreszeiten durch Eis verschlossen sein könnten. Steigende Lufttemperaturen im Frühsommer könnten das Eis sublimieren, also direkt in den gasförmigen Zustand übergehen lassen, sodass unter der Oberfläche eingeschlossene vulkanische Gase in die Atmosphäre entweichen können.

Warme Bereiche unter der Oberfläche?

Wenn es tatsächlich unterirdische Magmavorkommen gibt, hätte das auch Auswirkungen auf die Frage, ob der Mars gegenwärtig lebende Organismen beherbergt. Aktiver Vulkanismus würde bedeuten, dass sich in der Kruste des Planeten, seiner äußersten Schicht, mancherorts Wärme halten könnte.

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Es ist bereits bekannt, dass unter der Marsoberfläche Wasser eingeschlossen ist. Auf der Erde entstand das Leben vermutlich vor Milliarden von Jahren in hydrothermalen Systemen.

»Wenn aufsteigendes Magma die Kruste durchdringt, kann es auf Wasser- oder Eisvorkommen im Untergrund treffen, Eis schmelzen und das Wasser erwärmen. Dadurch entstehen Lebensräume, die vor den unwirtlichen Bedingungen an der Oberfläche geschützt sind«, sagte Trokhimovskiy. »Solche aktiven hydrothermalen Systeme könnten die Energiequellen und günstigen Bedingungen bereitstellen, die mikrobielles Leben benötigt. Das macht warme Bereiche unter der Oberfläche zu einem der vielversprechendsten Ziele bei der Suche nach Leben auf dem Mars.«