Curiosity: Wo das Wasser im Marsboden steckt

„Wasser auf dem Mars entdeckt!“ Bei dieser ‚Nachricht‘ brechen die einen in Jubel aus und verdrehen die anderen die Augen – letzteres zu Recht, denn spätestens seit das Neutronenspektrometer von Mars Odyssey eine klare Signatur von reichlich Wasser(eis) im Marsboden fand (siehe Artikel 500 von 2002), lautet die Frage nicht mehr ob, sondern wie sich nämliches Wasser im Wüstensand des Roten Planeten versteckt. Mehrere Instrumente des neuen Marsrovers Curiosity haben nun im „Rocknest“ eine Antwort gegeben wie auch sonst allerlei Chemisches herausgefunden, das diese Woche in fünf Papers beschrieben wird, die auch der Chef-Wissenschaftler und Press Releases hier, hier, hier, hier, hier und hier zusammenfassen. Untersucht wurde angewehtes Material, dessen Zusammensetzung derjenigen an anderen Orten auf dem Mars durch frühere Lander entsprach: Damit kann es als repräsentativ für den ganzen Mars dienen.

Die Mineralogie des Rocknest-Bodens wurde mit dem Röntgenbeugungs-Experiment XRD des CheMin-Labors untersucht: Zum einen gibt es kristallines Material („plagioclase (~An57), forsteritic olivine (~Fo62), augite, and pigeonite, with minor K-feldspar, magnetite, quartz, anhydrite, hematite, and ilmenite“), zum anderen 30 bis 50 Prozent amorphes Material, das kein klares Beugungsbild produzierte und über dessen Natur nur spekuliert werden kann; sein Eisenanteil scheint aber hoch zu sein. Die kristalline Komponente ähnelt dabei bestimmtem Basalt aus dem Krater Gusev wie auch basaltischen Marsmeteoriten, die amorphe vulkanischem Boden auf Hawaii und generell vulkanischen „andisoils“. Beim Erhitzen der Proben im SAM-Ofen manifestierten sich 1.5 bis 3 Gewichtsprozent H2O, das in der amorphen Komponente gesteckt haben dürfte, und auch die Messungen des ChemCam-Lasers, der auf den Boden schoss, bestätigen den Zusammenhang des Wassers mit ihr: Vermutlich stecken die Moleküle in Poren dieses Materials.

Die SAM-Erkenntnisse zeigen ferner, dass noch eine ganze Reihe weitere flüchtige Elemente daran gebunden sind, die bei fortschreitender Erhitzung frei gesetzt werden – was auch bedeutet, dass sich künftige Mars-Siedler relativ bequem Wasser, Kohlendioxid etc. beschaffen könnten. Die Isotopen-Signatur der SAM-Daten deutet dabei auf die Atmosphäre als Quelle der flüchtigen Verbindungen hin: Das passt zu früheren Vermutungen, wie der Marsboden mit ihr interagiert. Erwähnenswert in den Papers ist schließlich noch die exotische Petrochemie des Steins Jake M., die mit dem APXS festgestellt wurde: Es handelt sich vermutlich um einen Mugearit und damit verblüffend erdähnlichen alkalischen Basalt, was wiederum Hinweise auf die Frühgeschichte des Mars und eine größere Rolle von Wasser liefern könnte. In einem SAM-Paper anderswo wird derweil Perchlorat diskutiert, das andere Analysen erschweren würde: Artikel auch hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier sowie mehr Links.

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