Selbst auf dem heute trockenen und kalten Mars gibt es Wassereis – und das sogar in großen Mengen. Ein Teil davon ist in den Polkappen des Roten Planeten gespeichert, der Rest liegt verborgen unter der staubigen Marsoberfläche, wie Planetenforscher im Jahr 2015 mithilfe von Radardaten von Mars-Orbitersonden entdeckt haben. Demnach enthält der Untergrund in den mittleren und niedrigen Breiten des Mars einen Überschuss an Wasserstoff und möglicherweise sogar Tausende von gletscherähnlichen Wassereis-Formationen. Besonders hohe Werte von potenziell wasseranzeigendem Wasserstoff detektierten die Marssonden im äquatornahen Gebiet um Meridiani Planum, einer Ebene mit Spuren vergangenen Wassers, sowie in der ebenfalls nahe des Marsäquators liegenden Formation Medusae Fossae. Letztere gilt wegen ihrer dicken, feinkörnigen Staubschicht als Ort möglicher vulkanischer Ascheablagerungen. “Diese Funde deuten darauf hin, dass es in den äquatornahen Regionen eine Art ‘Oase’ mit kompakten Eisablagerungen geben könnte – ein unerwartetes Ergebnis, das bedeutende Auswirkungen für künftige menschliche Marserkundungen haben könnte”, erklären Saira Hamid von der Arizona State University und ihre Kolleginnen.
Marsvulkane als Wasserdampf-Schleudern?
Doch das wirft die Frage auf, woher dieses Eis kommt. Einer Hypothese nach könnte die früher stärkere Neigung der Marsachse die Ablagerung von Wassereis in Äquatornähe begünstigt haben. Allerdings hätte sich dieses Eis dann vorwiegend in höhergelegenen Gebieten gesammelt wie der Tharsis-Region oder dem Hochland von Tyrrhena Terra. “Diese Remobilisierung des Eises durch eine veränderte Obliquität kann daher die mögliche Präsenz von Wasser am Marsäquator nicht vollständig erklären”, so Hamid und ihr Team.
Sie sind daher einer anderen Hypothese nachgegangen: dem Mars-Vulkanismus. “Explosive Eruptionen können große Schübe von Wasserdampf bis in höhere Schichten der Atmosphäre schleudern”, erklären sie. Dort kann dieser Wasserdampf auskristallisieren und als Eis, Hagel oder Vulkanschnee wieder zu Boden fallen. Vulkanischer Hagel trat auf der Erde beispielsweise nach dem Ausbruch des Redoubt-Vulkans in Alaska im Jahr 2009 auf, vulkanische Gewitter und Regenfälle nach dem Ausbruch des Mount Pinatubo im Jahr 1991.
“Als Folge können Ablagerungen von Asche-Eis-Mischungen entstehen oder auch eine von Asche bedeckte Eisschicht”, schreiben die Forscherinnen. Sie vermuten, dass die bis heute am Marsäquator im Untergrund liegenden Wassereisreste auf ganz ähnliche vulkanische Ereignisse zurückgehen. Gestützt wird dies durch die Tatsache, dass es in der Nähe beider potenziell besonders eisreichen Regionen Vulkane gibt. Unweit von Meridiani Planum liegt der bis vor rund drei Milliarden Jahren aktive Vulkan Syrtis Major. Die Medusae Fossae sind sogar von gleich mehreren Vulkanen umgeben, darunter auch den Tharsis-Vulkanen, zusätzlich liegt der bis vor 3,5 Milliarden Jahren aktive Vulkan Apollinaris Mons direkt im Zentrum dieses Gebiets. Um herauszufinden, ob die potenziellen Wassereisvorkommen der beiden Marsregionen Meridiani Planum und Medusae Fossae vulkanischen Ursprungs sein könnten, haben Hamid und ihr Team Eruptionen benachbarter Vulkane und ihre möglichen Folgen im Modell rekonstruiert.
