Unser Nachbarplanet Mars könnte in seiner Frühzeit Flüsse, Seen und sogar einen Ozean besessen haben. Doch als sein Klima sich vor Milliarden Jahren änderte, verschwand der Großteil dieses Wassers. Der Rest gefror und ist heute vor allem in den Eispanzern der marsianischen Polregionen und in Eisschichten im Untergrund konserviert. Messdaten von Orbitersonden und Marsrovern zeigen aber auch, dass es in der Marsatmosphäre noch immer Wasserdampf und hohe Eiswolken gibt. “Wassereiswolken spielen eine fundamentale Rolle für den Wasserkreislauf des Mars”, erklären Adomas Valantinas von der Universität Bern und seine Kollegen. “Sie transportieren Feuchtigkeit über Tausende Kilometer hinweg von den Polargebieten in die relativ trockene Äquatorregion.” Auf diesem Weg ziehen die Eiswolken auch über die Tharsis-Region des Mars hinweg – die gewaltige Beule in der Marsoberfläche, auf der einige der größten Vulkane des Sonnensystems liegen, darunter der 22 Kilometer hohe Olympus Mons.
Eisige Ablagerungen in den Gipfelkratern
Während feuchte Luft auf der Erde über Bergen und hohen Vulkanen häufig auskristallisiert und beispielsweise als Schnee fällt, galt dies auf dem Mars als eher unwahrscheinlich: “Wir dachten, dass die Bildung von Frost in der Äquatorregion des Mars unmöglich ist”, sagt Valantinas, der inzwischen als Gastwissenschaftler an der Brown University on den USA forscht. “Denn die Mischung aus Sonneneinstrahlung und dünner Atmosphäre sorgt für relativ hohe Temperaturen sowohl in der Ebene wie auf den Berggipfeln.” Warum Raumsonden immer wieder eine lokale Anreicherung von Wasserdampf über der Tharsis-Region detektierten, blieb daher unklar. Valantinas und sein Team sind diesem nun nachgegangen. Für ihre Studie nutzten sie Messdaten von zwei Orbitersonden der europäischen Raumfahrtagentur ESA, die den Mars umkreisen und dabei auch über die Tharsis-Region hinwegfliegen, ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) und Mars Express.
Den ersten Hinweis lieferten Aufnahmen des Trace Gas Orbiter, der den Gipfelbereich des Olympus Mons an den frühen Morgenstunden des Nordwinters überflogen hatte. “Sie enthüllten bläuliche Ablagerungen in Teilen des Caldera-Grunds und -Rands”, berichten Valantinas und sein Team. “Diese Ablagerungen konzentrieren sich am Grund der Caldera, fehlen dagegen auf den gut beleuchteten warmen Hängen und Vulkanflanken.” Daraufhin suchten die Forschenden in mehr als 30.000 Aufnahmen der beiden Raumsonden von der Tharsis-Region gezielt nach weiteren Spuren dieser spektral auffälligen Signatur. In 13 Fällen wurden sie fündig. “Diese umfassen nicht nur die größten Tharsis-Vulkane wie Olympus, Ascraeus und Arsia Montes, sondern auch den kleineren Schildvulkan Ceraunius Tholus”, berichtet das Team.
