Der Planet Mars hört nicht auf, unerwartete Verbindungen in seinen Gesteinsformationen zu enthüllen.
Seit Jahren haben ungewöhnliche spektrale Signale aus dem Weltraum die wissenschaftliche Gemeinschaft beschäftigt. Kürzlich schlägt eine in
Nature Communications veröffentlichte Arbeit eine überzeugende Erklärung vor: Diese Signaturen könnten einem noch nie zuvor beobachteten hydratisierten Eisensulfat entsprechen, das zur Bildung starke Hitze benötigt. Diese neue Mineralphase wurde in der Nähe des riesigen Canyons Valles Marineris identifiziert, einem Gebiet reich an alten Ablagerungen.
Karte der Region Valles Marineris vom Laser-Höhenmesser MOLA, mit hohen Höhen in rot und niedrigen in gelb, grün und blau.
Quelle: Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA)
Die untersuchten Gebiete, Aram Chaos und das Plateau von Juventae Chasma, zeigen deutlich erkennbare Sulfatschichten. Diese Schichten bildeten sich, als sulfathaltiges Wasser langsam verschwand und Mineralien zurückließ. Anschließend veränderte Hitze aus vulkanischen oder geothermischen Aktivitäten diese Ablagerungen. Diese Abfolge ermöglichte die Bildung der Phase des hydratisierten Eisensulfats.
Um diesen Prozess zu verstehen, simulierten Laborexperimente das Erhitzen von hydratisierten Sulfaten. Wenn die Temperatur 50 Grad Celsius überschreitet, werden polyhydratisierte Sulfate zu monohydratisierten. Über 100 Grad verwandeln sie sich in hydratisiertes Eisensulfat. Diese Ergebnisse entsprechen den Beobachtungen auf dem Mars, wo diese Substanz nur an begrenzten Orten auftritt.
Die chemische Reaktion, die dieses Mineral hervorbringt, erfordert Sauerstoff, ein Gas, das in der Marsatmosphäre nur in geringen Mengen vorkommt. Während der Umwandlung wird Wasser freigesetzt. Dies deutet darauf hin, dass der Mars Bedingungen erlebt hat, unter denen Hitze und Sauerstoff mit den Mineralien an der Oberfläche interagieren konnten, lange nach der Zeit, als Wasser dort reichlich vorhanden war.
Diese Analyse legt nahe, dass einige Teile des Mars thermisch aktiver geblieben sind als bisher angenommen. Das hydratisierte Eisensulfat könnte daher als Marker dienen, um die geologische Geschichte des Planeten nachzuvollziehen. Es bietet auch Ansätze, um vergangene Umgebungen besser zu erfassen, die lebensfreundlich gewesen sein könnten.
Ein ungewöhnliches Sulfat, das aus dem Orbit entdeckt wurde, könnte ein unbekanntes Marsmineral darstellen. Aram Chaos.
Quelle: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona Die Erkennung von Mineralien aus dem Marsorbit
Um die Marsoberfläche zu analysieren, ohne einen Rover zu landen, verwenden Wissenschaftler Instrumente an Bord von Orbitern. Eines der wichtigsten ist das Spektrometer CRISM, das das von der Oberfläche reflektierte Licht in verschiedenen Wellenlängen misst, insbesondere im Infrarotbereich.
Jedes Mineral absorbiert und reflektiert Licht auf einzigartige Weise und erzeugt so eine charakteristische spektrale Signatur. Durch den Vergleich dieser Signaturen mit im Labor erstellten Datenbanken können Forscher die vorhandenen Mineralien aus der Ferne identifizieren. Diese nicht-invasive Methode ermöglicht es, große Gebiete schnell zu kartieren.
Die spektralen Daten offenbaren nicht nur die mineralische Zusammensetzung, sondern auch die Struktur der geologischen Schichten. Zum Beispiel können sie zeigen, wie Sulfate geschichtet sind, was auf Ablagerungs- und Umwandlungssequenzen aufgrund von Ereignissen wie Verdunstung oder Erwärmung hinweist.
Diese orbitalen Techniken ergänzen die Missionen auf der Oberfläche. Sie liefern einen wertvollen Überblick, um die interessantesten Standorte für zukünftige Erkundungen auszuwählen, indem sie nach Hinweisen auf die Wassergeschichte und die geologische Aktivität des Mars suchen.
Quelle: Nature Communications