Die faszinierenden Entdeckungen über den gegenwärtigen Wasserkreislauf auf dem Mars bieten neue Einblicke in die potenzielle Bewohnbarkeit des roten Planeten und seine Eignung für zukünftige menschliche Erkundungen. In jüngsten Studien wurden Wassereiswolken und Wasserdampf über der Vulkanprovinz Tharsis entdeckt – eine Region, die einige der größten Vulkane des Sonnensystems beherbergt. Diese Entdeckungen deuten auf einen aktiven Wasserkreislauf hin, bei dem es zu einem dynamischen Austausch zwischen dem Regolith (der felsigen Oberfläche des Mars) und der Atmosphäre kommt.
Morgenfrostablagerungen auf dem Mars
Mithilfe hochauflösender Farbbilder, die vom Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) an Bord des Trace Gas Orbiters der Europäischen Weltraumorganisation aufgenommen wurden, konnten ausgedehnte, vorübergehende Frostablagerungen auf den Calderas (Vulkankratern) der Tharsis-Vulkane beobachtet werden. Diese Vulkane umfassen den gigantischen Olympus Mons, Arsia Mons, Ascraeus Mons, sowie Ceraunius Tholus. Die bläulichen Ablagerungen erscheinen während der kälteren Jahreszeiten am frühen Morgen, nur um am Nachmittag wieder zu verschwinden.
Die Existenz dieser Wasserfrostablagerungen wurde durch Spektralbeobachtungen und zusätzliche Bilder des Mars Express-Orbiters der Europäischen Weltraumorganisation bestätigt. Klimamodellsimulationen unterstützen diese Beobachtungen, indem sie darauf hinweisen, dass die Oberflächentemperaturen in den großen Höhen der Vulkancalderas am frühen Morgen ausreichend niedrig sind, um die tägliche Kondensation von Wasserfrost zu unterstützen. Überraschenderweise zeigen diese Simulationen, dass die Temperaturen ebenfalls nicht tief genug sind, um die Kondensation von CO₂-Frost zu begünstigen.
Beobachteter Frost wahrscheinlich atmosphärischen Ursprungs
Angesichts der unwahrscheinlichen saisonalen Natur der vulkanischen Ausgasung gehen Forscher davon aus, dass der beobachtete Frost atmosphärischen Ursprungs ist. Dies unterstreicht die Bedeutung des Mikroklimas bei der lokalen Frostbildung und dessen Beitrag zum umfassenderen Wasserkreislauf auf dem Mars. Die Tharsis-Region, bekannt für ihre beeindruckenden Vulkane wie Olympus Mons (21 km Höhe), Arsia Mons (18 km), Ascraeus Mons (18 km) und Pavonis Mons (14 km), befindet sich in den Tropen des Mars und ist ein zentraler Bestandteil des planetaren Wasserkreislaufs.
Das Vorkommen von Wassereiswolken und Frostablagerungen zeigt, dass die Tharsis-Region eine bedeutende Rolle beim Transport von Feuchtigkeit auf dem Mars spielt. Es wurde festgestellt, dass Wassereiswolken Feuchtigkeit aus den Polarregionen über tausende Kilometer in die äquatornahen Trockengebiete transportieren. Zudem erfolgt ein wichtiger Wasserdampfaustausch entlang der äquatorialen Route, bei dem jährlich etwa 10–12 kg Wasser zwischen den nördlichen und südlichen Hemisphären transportiert werden.
Diese neuen Erkenntnisse haben weitreichende Implikationen für die zukünftige Erforschung des Mars. Der Nachweis von Wassereis in äquatorialen Regionen, wo es zuvor aufgrund höherer Temperaturen und niedriger Luftfeuchtigkeit als unwahrscheinlich galt, eröffnet neue Perspektiven für die potenzielle Bewohnbarkeit und Ressourcennutzung. Für zukünftige menschliche Missionen könnte der Zugang zu lokalem Wassereis entscheidend sein, sowohl für den Konsum als auch für die Erzeugung von Atemluft und Treibstoff.
