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Dienstag, 21.08.2018

Kann unser Nachbarplanet eine zweite Erde werden?

Von Till Mundzeck

So stellt sich das von Elon Musk gegründete, private Raumfahrtunternehmen SpaceX die „Mars City“, eine erste Siedlung auf dem Mars, vor. Ohne Raumanzug dürfte dort aber selbst in Millionen Jahren gar nichts laufen. Foto: Spacex/Press Association Images/dpa
So stellt sich das von Elon Musk gegründete, private Raumfahrtunternehmen SpaceX die „Mars City“, eine erste Siedlung auf dem Mars, vor. Ohne Raumanzug dürfte dort aber selbst in Millionen Jahren gar nichts laufen. Foto: Spacex/Press Association Images/dpa

© dpa

Unser Nachbarplanet Mars lässt sich mit heute verfügbaren Methoden nicht in eine lebensfreundliche Welt umwandeln. Das schließen US-Wissenschaftler aus einer Inventur des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) auf dem Roten Planeten. Weder mit heutiger noch mit absehbarer Technologie lasse sich genug CO2 auf dem Mars mobilisieren, um seine Atmosphäre ausreichend zu verdichten und seine Temperatur so zu erhöhen, dass flüssiges Wasser auf der Oberfläche existieren könnte.

Das erläutern Bruce Jakosky und Christopher Edwards von der University of Colorado im Fachblatt Nature Astronomy. Der Mars ist heute eine trockene, kalte Staubwüste. Die Durchschnittstemperatur beträgt minus 55 Grad Celsius, der Luftdruck nur sechs Millibar – rund 170-mal weniger als auf der Erde. Flüssiges Wasser würde wegen des geringen Drucks an der Oberfläche sofort verkochen. Nennenswerte Wasservorkommen sind heute auf dem Mars nur noch in Form von Eis an den Polkappen bekannt – die allerdings unterirdische Seen enthalten können, wie Forscher kürzlich gezeigt hatten.

Die Bedingungen waren jedoch vermutlich nicht immer so unwirtlich: Planetenforscher haben zahlreiche Hinweise gefunden, dass es auf dem jungen Mars durch den Treibhauseffekt einer dichteren Atmosphäre sehr viel wärmer war. Der Planet könnte vor Milliarden Jahren sogar einen Ozean besessen haben.

Seit Jahrzehnten wird in Science Fiction, aber auch in der Wissenschaft über ein sogenanntes Terraforming des Mars spekuliert, um ähnliche Bedingungen wieder herzustellen. Wichtigster Schritt dabei wäre die Anreicherung der Marsatmosphäre mit Treibhausgasen, um Luftdruck und Temperatur steigen zu lassen. Im Laufe der Jahrmilliarden hat der sogenannte Sonnenwind den Großteil der Marsatmosphäre ins All geblasen. Der Sonnenwind ist ein beständiger Strom elektrisch geladener Teilchen von der Sonne. Anders als die Erde besitzt der Mars kein Magnetfeld, das ihn vor dem Sonnenwind schützt.

Um irdische Organismen auf dem Mars ansiedeln zu können, müsste der Luftdruck ungefähr auf den irdischen Wert steigen, erläutern Jakosky und Edwards. Die Frage ist, aus welchen Quellen die zusätzliche Luft kommen könnte. Auch heute setzt der Mars Gas aus dem Untergrund frei, unter anderem durch seltenen Vulkanismus. Es gibt theoretische Überlegungen, wie sich der Planet mit einem künstlichen Magnetfeld vor dem räuberischen Sonnenwind schützen lässt. Doch selbst wenn sich der Luftverlust komplett verhindern ließe, würde sich die Marsatmosphäre bei der heutigen Rate von Ausgasungen frühestens in etwa zehn Millionen Jahren erholen, rechnen die Wissenschaftler vor. Auf dem Mars gibt es jedoch noch eine Menge Kohlendioxid, das im Boden gebunden ist – andere Treibhausgase sind dagegen kaum vorhanden. Jakosky und Edwards haben anhand aktueller Messdaten abgeschätzt, wie viel CO2 sich freisetzen ließe. Am einfachsten zugänglich wäre Kohlendioxid, das mit dem Wassereis zusammen in den Polkappen eingefroren ist. Ließe sich dieses verdampfen, würde sich der Atmosphärendruck schätzungsweise verdoppeln, von sechs auf zwölf Millibar, schreiben die Wissenschaftler.

Darüber hinaus enthält der Marsboden karbonathaltige Mineralien, deren genaue Verbreitung aber unklar ist. Aus diesen ließe sich Kohlendioxid durch Erwärmen lösen. Dafür wäre allerdings ein Tagebau im großen Stil nötig, der die abgebauten Mineralien auf etwa 300 Grad Celsius erhitzt. Durch den Abbau der gesamten bekannten Vorkommen etwa in der Nili-Fossae-Region des Mars und die Freisetzung sämtlichen Kohlendioxids daraus ließe sich der Atmosphärendruck wiederum verdoppeln, von 12 auf 24 Millibar, schätzen Jakosky und Edwards.

Auch der Marsboden, der sogenannte Regolith, kann größere Mengen Kohlendioxid enthalten, wie die Wissenschaftler erläutern. Das Treibhausgas ist darin nicht chemisch gebunden, sondern angelagert. Das macht es im Prinzip leicht, es durch Erwärmung zu lösen. Um das gesamte geschätzte Potenzial von etwa 40 Millibar aus dem Regolith zu lösen, müsse der Marsboden allerdings rund um den Globus im Schnitt 100 Meter tief umgepflügt und erwärmt werden – das liege außerhalb der realistischen technischen Möglichkeiten, heute und in absehbarer Zukunft.

Die Forscher rechnen vor, dass im tiefen Marsboden noch Kohlendioxid im Gegenwert von einem Bar gespeichert sein könnte. Dieses Reservoir ist jedoch nicht auf realistische Weise zugänglich. Angesichts der verschiedenen Schwierigkeiten halten Jakosky und Edwards eine Erhöhung des Atmosphärendrucks durch Terraforming auf dem Mars auf ungefähr 20 Millibar für realistisch. Das könne zu einer Erwärmung um etwa zehn Grad Celsius führen – weit geringer als die nötigen 60 Grad und nur etwa ein Fünfzigstel des angestrebten Luftdrucks. Flüssiges Wasser könne dann weiterhin nicht auf der Marsoberfläche existieren und damit beispielsweise auch keine irdische Pflanze.

Terraforming sei daher auf dem Mars in absehbarer Zukunft nicht möglich. Eine weitere Option wäre, gas- und wasserhaltige Asteroiden auf den Mars zu lenken, erläutern die Wissenschaftler. Aber abgesehen davon, dass man den Mars dann mit Einschlagkratern überziehen müsse, liege auch dies bislang außerhalb unserer technischen Möglichkeiten. (dpa)

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