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Mars-Chroniken - Könnten Wassermoleküle des Mars auf die Erde gelangt sein?

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Die HRSC-Kamera an Bord der Mars Express-Raumsonde hat dieses Bild gegen den Marshorizont aber in erster Linie deshalb aufgenommen, weil es die Struktur der Marsatmosphäre sichtbar macht. Deutlich ist darauf zu erkennen, wie sich die untere, dichtere Atmosphäre von der Stratosphäre abhebt.

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Die HRSC-Kamera an Bord der Sonde Mars Express liefert seit Januar 2004 hochaufgelöste Aufnahmen der Marsoberfläche - in Farbe und 3D. Wir veröffentlichen diese Bilder monatlich auf unserer Sonderseite über die Mission Mars Express. Immer wieder erreichen uns Fragen zu diesen Bildern und den darauf zu sehenden geologischen Beschaffenheiten oder auch zum Thema Mars allgemein. Eine besonders interessante Frage beantwortet Ulrich Köhler aus dem DLR-Institut für Planetenforschung in diesem Blogpost ausführlich.
Frage: Könnte es möglich sein, dass nach dem Zusammenbruch der Marsatmosphäre das gasförmig gewordene Wasser durch Gravitation auf die Erde gelange?
Im Prinzip: ja. Allerdings müssen ein paar Einschränkungen gemacht werden. Zunächst einmal ist nicht ganz klar, was mit dem "Zusammenbruch der Marsatmosphäre" gemeint ist. Die gegenwärtige Marsatmosphäre ist zwar im Vergleich zur Erdatmosphäre wesentlich dünner (je nach Höhenlage 1/100 bis 1/150 des Gasdrucks der Erdatmosphäre), aber sie ist doch relativ stabil. Ein Prozess, der zu etwas Ähnlichem wie dem "Zusammenbruch" der Marsatmosphäre führen könnte, wäre ein Einschlag eines sehr großen Asteroiden, der durch die Marsatmosphäre rauscht, einschlägt, und durch die Folgeprozesse das vor dem Einschlag in die Atmosphäre gerissene "Loch" noch vergrößern würde: Die Atmosphäre wäre bei einem solchen "Durchschuss", der mit Geschwindigkeiten von mehreren zehntausend Kilometern pro Stunde stattfinden würde, gewissermaßen dort "erodiert". Für den kompletten Zusammenbruch der Marsatmosphäre wäre eine Kollision mit einem vielleicht 500 bis 1000 Kilometer großen Asteroiden erforderlich, das müsste man aber nochmal genauer modellieren.
Ganz verschwinden würde sie also selbst infolge einer sehr großen Kollision mit einem Asteroiden noch nicht - aber ausgedünnt. Und da gegenwärtig keine Gase in der Menge im Inneren des Mars produziert und durch Vulkane der Atmosphäre zugeführt würden, wie durch solch ein Ereignis verloren gehen würden, wäre die Atmosphäre nachher dünner als vorher. Aber es ist zum einen kein Asteroid dieser Größenordnung bekannt, der sich auf Kollisionskurs mit dem Mars befände, und es ist auch kein Prozess im Gange, der die Marsatmosphäre zusammenbrechen lassen würde.
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HRSC-Kamera von Mars-Express
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Trotzdem: Wären bei einem solchen Ereignis Wassermoleküle mit ins All gerissen worden, hätten also "Fluchtgeschwindigkeit" erreicht und wären dadurch der Anziehungskraft des Mars entzogen. Dann können solche Moleküle theoretisch auch tiefer ins innere Sonnensystem driften und irgendwann von der Anziehungskraft der Erde "eingefangen" werden. Dieses "Marswasser" würde allerdings zum überwiegenden Teil von der Marsoberfläche stammen (Eisvorkommen am Nord- oder Südpol), oder von Eisschichten unter der Marsoberfläche. Die heutige Marsatmosphäre enthält nur 210 ppm (Teile pro Million Teilchen) Wassermoleküle. Das ist vernachlässigbar. Es wären also in erster Linie Moleküle, Atome oder Ionen - entsprechend der Häufigkeit, mit der sie in der Marsatmosphäre vorkommen - von Kohlendioxid (96 Prozent), Stickstoff (1,9 Prozent), Argon (1,9 Prozent), Sauerstoff (0,15 Prozent) und Kohlenmonoxid (0,06 Prozent) - erst dann kämen Wassermoleküle.
Wäre es tatsächlich zu einem Transfer von Wassermolekülen vom Mars zur Erde gekommen, so wären diese Moleküle zwar theoretisch aufgrund ihrer etwas anderen Isotopenzusammensetzung (das Verhältnis verschiedener "Sorten" der im Wassermolekül gebunden Wasserstoff- und Sauerstoffatome) nachweisbar und als "marsianisch" identifizierbar. Da es aber nur sehr, sehr, sehr, sehr wenige Atome sein dürften, die es bis zur Erde geschafft haben, dürfte ein Nachweis mit heutigen Analyseverfahren nahezu unmöglich sein.
Etwas anders verhält es sich mit winzigen Gaseinschlüssen in Meteoriten: Wir wissen von einigen Meteoriten, dass sie vom Mars stammen müssen, weil sie winzige Gaseinschlüsse enthalten, in denen das Edelgas Argon in der typischen Konzentration der von Raumsonden gemessenen Marsatmosphäre vorkommt. Das ist ziemlich zweifelsfrei.
Quelle: DLR
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