Der Mars, der rote Planet unseres Sonnensystems, fasziniert Wissenschaftler und Raumfahrtbegeisterte seit jeher. Trotz seines heute kargen und trockenen Erscheinungsbildes zeigen zahlreiche geologische Spuren, dass einst reichlich Wasser auf seiner Oberfläche vorhanden war. Flusstäler, ausgetrocknete Seenbecken und Sedimentschichten zeugen von einer Zeit, in der der Mars ein wesentlich lebensfreundlicheres Klima besaß. Doch wohin ist das viele Wasser verschwunden, das den Planeten einst bedeckte? Seit Jahrzehnten beschäftigt diese Frage die Forscher. Neue bahnbrechende Studien, die Daten vom NASA-Insight-Lander mit Erdeinschlägen und marsbeben kombinieren, deuten nun darauf hin, dass unter der Oberfläche ein gewaltiger Wasservorrat in flüssiger Form existieren könnte.
Diese Entdeckung könnte fundamentale Auswirkungen auf unser Bild vom Mars und die Suche nach außerirdischem Leben haben. In der frühen Geschichte des Mars, vor etwa vier Milliarden Jahren, herrschten noch Verhältnisse, die denen der frühen Erde ähnelten. Die Noachische und Hesperische Periode waren geprägt von Flüssen und Seen, deren Überreste heute noch in Form von tief eingebetteten Tälern und mineralischen Ablagerungen sichtbar sind. Jedoch verschwand mit der Zeit der Marsmagnetismus, und die Atmosphäre wurde bedeutend dünner. Das führte dazu, dass Wasser von der Oberfläche entweder in den Weltraum entwich, als Eis eingefror oder in Gesteinsmineralien gebunden wurde.
Trotz dieser Prozesse fehlt jedoch immer noch eine große Menge an Wasser, die man als „verloren“ bezeichnet – die Menge reicht aus, um den gesamten Planeten in einen bis zu 900 Meter tiefen Ozean zu tauchen. Eine mögliche Erklärung für das Verschwinden des Wassers könnte in dem tiefen Inneren des Mars liegen. Marsmeteoriten-Kollisionen besonders aus der Frühzeit des Planeten haben die Oberfläche stark geprägt. Diese Einschläge reißen Gesteinsschichten auf und könnten Risse geschaffen haben, welche das Wasser tief in den Planeten hinein befördern konnten. Dort, wo die Temperaturen höher sind als an der Oberfläche, könnte das Wasser trotz der generell kalten Bedingungen flüssig geblieben sein.
Ein solcher wassergefüllter Bereich, in porösem Gestein eingebettet, würde Wasserreservoirs ähnlich den Grundwasserschichten auf der Erde bilden. Die entscheidenden Hinweise auf diese Theorie stammen aus seismologischen Messungen, die der NASA-InSight-Lander seit seiner Landung auf der Marsoberfläche im Jahr 2018 aufzeichnet. Ausgestattet mit einem hochsensiblen Seismometer, lauscht InSight auf Marsbeben und auf Vibrationen, die von Meteoriten-Einschlägen ausgelöst werden. Diese Wellen breiten sich durch den Planeten aus und geben wertvolle Informationen über seine innere Struktur preis. Forschende konnten beobachten, dass sogenannte Scherwellen – eine Wellenart, die sich nur durch feste Materialien bewegen kann – in einer Tiefe zwischen 5,4 und 8 Kilometern plötzlich langsamer werden.
Dieses Phänomen spricht stark dafür, dass das Gestein in dieser Schicht mit Flüssigkeit gesättigt ist, was die Ausbreitung der Wellen verlangsamt. Durch die Analyse von kosmischen Einschlägen, etwa der Meteoriten S1000a und S1094b aus dem Jahr 2021, und eines Marsbebens im Jahr 2022 (bezeichnet als S1222a), konnten die Wissenschaftler die räumliche Verteilung dieses „niedriggeschwindigen“ Bereichs präzise kartieren. Diese Signaturen ähneln akustischen Echoeffekten in einer Höhle und lassen auf eine pore gefüllte, wasserreiche Zone schließen – vergleichbar mit einem überfluteten Schwamm oder den Aquiferen auf der Erde. Die Menge an Wasser, die in diesem unterirdischen Reservoir gespeichert sein könnte, ist beeindruckend. Berechnungen zufolge würde sie ausreichen, um den Mars global mit einem Ozean von 520 bis 780 Metern Tiefe zu bedecken.
Das entspricht mehreren Mal mehr Wasser als in der antarktischen Eisschicht unserer Erde enthalten ist. Diese Zahlen harmonieren gut mit bisherigen Schätzungen der sogenannten „fehlenden“ Wassermenge des Mars, wenn man Verluste durch Atmosphärische Entweichung, Bindung in Mineralien und Eisvorkommen an den Polen berücksichtigt. Die Entdeckung eines solchen unterirdischen Wasservorkommens hat weitreichende Konsequenzen. Wasser ist die Grundlage allen bekannten Lebens, und selbst unter der harten Oberfläche der Erde wurde Leben in tief gelegenen, wasserreichen Gesteinsformationen gefunden. Wenn sich ähnliche Bedingungen im Marsuntergrund bieten, stehen die Chancen nicht schlecht, dass zumindest mikrobisches Leben dort möglicherweise überlebt oder sogar heute noch existiert.
Dies wirft eine neue Perspektive auf die Frage nach Leben außerhalb der Erde auf und stellt ein wichtiges Ziel für die zukünftige Weltraumforschung dar. Darüber hinaus könnte der flüssige Wasservorrat für zukünftige bemannte Marsmissionen von enormer Bedeutung sein. Das Auffinden und Nutzen eines solchen Reservoirs könnte Trinkwasser liefern, aber auch als Ressource für die Gewinnung von Sauerstoff oder als Rohstoff für die Produktion von Raketentreibstoff dienen. Gerade die Schwierigkeit, Wasser auf dem Mars in ausreichender Menge mitzubringen, stellt eines der größten Probleme der Raumfahrt dar. Eine lokale Quelle würde diese Herausforderung grundlegend verändern.
Allerdings stellt das Erreichen und Erschließen solcher unterirdischer Seen eine große technische Herausforderung dar. Die Bohrung bis in eine Tiefe von mehreren Kilometern auf einem fremden Planeten erfordert innovative Technologien und beträchtliche Ressourcen. Aus diesem Grund konzentrieren sich Wissenschaftler derzeit vor allem darauf, durch indirekte Messungen die Verteilung und Zusammensetzung dieser möglichen Wasservorkommen besser zu verstehen. Die bisherige Untersuchung beschränkt sich räumlich auf eine kleine Region in Marsnähe des Äquators, wo der InSight-Lander stationiert wurde. Dennoch lassen die Daten darauf schließen, dass es auch an anderen Orten auf dem Planeten ähnliche oder sogar größere Wasserbiotope geben könnte, beispielsweise in Regionen wie Utopia Planitia, wo auch große Mengen von gefrorenem Wasser und eisigem Schlamm vermutet werden.
Zukünftige Marsmissionen könnten daher verstärkt auf den Einsatz von Seismometern und anderen geophysikalischen Instrumenten setzen, um ein globales Bild der unterirdischen Struktur und der Wasserverteilung zu zeichnen. Neue Landemissionen, Rover mit tief bohrenden Geräten oder gar weltraumgestützte Technologien könnten einen Durchbruch bringen und uns ermöglichen, diese geheimnisvollen Wasserwelten auf dem Mars zu entschlüsseln. Schon jetzt werfen diese Entdeckungen eine faszinierende Frage auf: Könnte der Mars heute noch Leben beherbergen, das tief unter seiner Oberfläche in einem verborgenen Ozean überdauert? Wenn ja, wie könnte man diese Lebensformen finden, ohne sie gleichzeitig mit irdischen Mikroben zu kontaminieren? Fragen, die ethische und wissenschaftliche Herausforderungen gleichermaßen darstellen und eine sorgfältige Planung zukünftiger Missionen erfordern. Die Erforschung dieses marianischen Aquifers ist ein bedeutender Schritt, der unser Verständnis von planetaren Prozessen, außerirdischem Leben und der Realisierung menschlicher Präsenz auf anderen Welten grundlegend erweitern könnte. Sie fordert uns auf, weiterhin aufmerksam in die Tiefen eines Planeten zu lauschen, der vielleicht doch näher an der Erde ist, als es seine rote Oberfläche vermuten lässt.
Es bleibt spannend, welche Geheimnisse der Mars in Zukunft noch offenbaren wird und wie diese Erkenntnisse die Menschheit auf ihrem Weg ins All begleiten und inspirieren werden. Die Kombination von seismologischen Daten, Geologie und Weltraumtechnik eröffnet eine neue Ära in der Erforschung unseres faszinierenden Nachbarplaneten.
