Eigentlich dachte man, sie wären ein klares Indiz für flüssiges Wasser auf dem Mars. Doch die auffälligen Rinnen an den Flanken einiger Sanddünen auf dem Roten Planeten entstehen möglicherweise doch nicht, wie bisher vermutet, durch kleine Rinnsale von Schmelzwasser. Es scheint sich vielmehr um Spuren von Trockeneisstücken zu handeln, die diese hinterlassen, wenn sie die Hänge heruntersurfen ganz stilvoll auf einem Gaskissen, nach einem ähnlichen Prinzip wie Luftkissenboote auf der Erde.
Die “Gullys” auf dem Mars, auf Deutsch nüchtern als Abfluss- oder Erosionsrinnen bezeichnet, geben Forschern bereits seit langem Rätsel auf. Es handelt sich um teilweise verzweigte, teilweise lineare Gräben, die sowohl auf felsigen als auch auf sandigen Hängen in bestimmten Gebieten, vorzugsweise auf der Südhalbkugel, auftreten. Bei einigen von ihnen erkennt man am unteren Ende eine Art Fächer aus Geröll oder Gesteinsstücken für die Forscher ein klares Anzeichen dafür, dass sie von fließendem Wasser verursacht werden. Vermutlich handelt es sich dabei um geringe Mengen Schmelzwasser, die im marsianischen Frühjahr entstehen, die Hänge herunterrinnen und dabei Gesteinsmaterial mit sich führen.
Andere Gullys, speziell die unverzweigten, können dagegen keine derartige Struktur an ihrem Ende vorweisen: Sie hören einfach auf, manchmal mit einer kleinen Vertiefung am Ende, manchmal aber auch ohne. Typischerweise besitzen sie eine gleichmäßige Breite von zehn bis fünfzig Metern und sind zwischen wenigen hundert Metern und 2,5 Kilometern lang. An ihren Seiten befinden sich kleine Erdwälle, die den Kanal wie Dämme einfassen. Erstmals entdeckt wurden diese Rinnen im Russell-Krater auf der Südhalbkugel, später dann auch an den Hängen anderer Sanddünen. In jedem Mars-Frühling verändern sie sich: Sie werden länger, und teilweise entstehen auch neue.
Trotzdem sei es höchst unwahrscheinlich, dass diese Art von Rinnen vom Wasser ausgewaschen wird, ist ein internationales Team von Planetenforschern überzeugt. Die Wissenschaftler hatten hochauflösende Bilder von der HiRISE-Kamera an Bord der Marssonde Mars Reconnaissance Orbiter analysiert und kommen zu einer ganz anderen Erklärung für die Gullys: Nicht Wasser, sondern gefrorenes Kohlendioxid Trockeneis verursacht die Gullys. Die Gebiete, in denen sie auftreten, sind nämlich im Mars-Winter von einer Schicht aus Trockeneis bedeckt, die im Mars-Frühjahr teilweise verschwindet.
Vermutlich lösen sich dabei auch Stücke des festen Kohlendioxids ab und rutschen den Hang entlang talwärts. Der vergleichsweise warme Boden erzeugt dabei unter dem Brocken eine Art Gaskissen, da dort das Kohlendioxid sublimiert, also vom festen in den gasförmigen Zustand übergeht. Darauf kann das Trockeneis-Stück dann problemlos gleiten, ähnlich wie ein Wassertropfen auf einer heißen Herdplatte oder auch ein Luftkissenboot. Auf ihrem Weg nach unten pflügen die Stücke so Furchen in den weichen Sand, mutmaßen die Forscher. Unten angekommen, sublimieren sie schließlich vollständig und hinterlassen nichts außer vielleicht einer kleinen Vertiefung.
Einen Großteil dieses Szenarios haben die Wissenschaftler aus Berechnungen abgeleitet, in denen sie testeten, ob so etwas unter den Bedingungen des Mars-Frühlings überhaupt möglich ist. Zusätzlich testeten sie das Prinzip jedoch auch ganz praktisch, allerdings nicht auf dem Mars, sondern in den Wüsten von Utah und Kalifornien. Co-Autorin Candice Hansen vom Planetary Science Institute in Tucson kaufte dazu kurzerhand Trockeneisstücke in einem Supermarkt und ließ sie Sanddünen herunterkullern. Das habe sogar auf sehr flachen Hängen prima funktioniert, und die entstehenden Spuren sahen ziemlich genau so aus wie die linearen Gullys auf dem Mars, berichtet sie. Zudem seien auf den HiRISE-Bildern in einigen Rinnen helle Objekte zu erkennen, bei denen es sich durchaus um Trockeneis-Brocken handeln könnte.
Zwar müssen die Ergebnisse noch bestätigt werden, etwa durch weitere Aufnahmen oder Spektralanalysen der hellen Objekte. Die Forscher selbst sind jedoch ziemlich begeistert von ihrer Entdeckung. Studienleiterin Serina Diniega vom Jet Propulsion Laboratory der NASA merkt beispielsweise an, dass sie zwar eigentlich immer nur davon geträumt habe, zum Mars zu fliegen. “Jetzt träume ich aber davon, eine Sanddüne auf dem Mars herunterzusausen mit einem Trockeneisblock als Snowboard.”
Serina Diniega (JPL, Pasadena) et al.: Icarus, doi: 10.1016/j.icarus.2013.04.006 © wissenschaft.de Ilka Lehnen-Beyel
