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© NASA/JPL-Caltech/Sapienza University of Rome/Southwest Research InstituteDie neu entdeckten Trockeneislager in der Näher des Südpols des Mars enthalten etwa das 30-Fache der bislang vermuteten Menge an Kohlendioxid
Pasadena/ USA - Neue Messungen der NASA-Sonde "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) belegen, dass die Marsatmosphäre wesentlich dichter wird, wenn die Neigung der Planetenachse verändert. Dieser Prozess kann sich dramatisch auf die Möglichkeiten flüssigen Wasser auf der Marsoberfläche auswirken und Sandstürme auf dem Roten Planeten begünstigen.

Mit dem Bodenradar an Bord der Sonde stießen die NASA-Forscher um Roger Phillips vom "Southwest Research Institute" (SRI) gemeinsam mit einem Team internationaler Wissenschaftler auf ein umfangreiches Lager von gefrorenem Kohlendioxid (Trockeneis, CO2) und vermuten, dass dieses die Atmosphäre des Planeten wesentlich anschwellen lassen kann, wenn sich die Planetenachse neigt. Ihre Ergebnisse haben die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazin Science veröffentlicht.

Die neu entdeckten Ablagerungen weisen ein Volumen von nahezu 12.000 Kubikkilometern auf und binden damit bis zu 80 Prozent des Anteils an Kohlendioxid in der heutigen Marsatmosphäre.

Einsturzgruben in dem Trockeneislager legen nahe, dass sich diese Trockeneislager in einem Zustand der Auflösung befinden und durch diesen Vorgang jedes Jahr weiteres Kohlendioxidgas in die Atmosphäre abgegeben wird, die zu 95 Prozent auf Kohlendioxid besteht. Im Gegensatz dazu befindet sich in der deutlich dickeren Erdatmosphäre nur weniger als 0,4 Prozent CO2.

"Gemeinsam mit dem begrabenen Kappen, besteht das aktuell auf dem Mars vorhandene Kohlendioxid zu rund 50 Prozent in gefrorener Form und zur anderen Hälfte aus atmosphärischem Gas. Zu anderen Zeiten könnte es aber genauso gut vollständig gefroren sein oder alleinig als Gas in der Atmosphäre existieren", so Phillips.

Eine Erwärmung der Polkappe aufgrund eines durch die gekippte Planetenachse veränderten Einfalls des Sonnenlichts könnte zum Schmelzen der Eiskappe führen. Das so gelöste Kohlendioxidgas hätte dann eine dichtere Atmosphäre mit mehr Staubstürmen zur Folge. Ein weiteres Resultat dieser Vorgänge könnte zudem die Entstehung von mehr Regionen sein, in welchen flüssiges Wasser an der Oberfläche existieren kann, ohne, dass dieses gleich zu kochen beginnt. Laut den Berechnungen der Forscher könnte es bereits vielfach zu einer derartigen Veränderung der Ausrichtung der Planetenachse gekommen sein, wie sie sich wahrscheinlich in Abständen von 100.000 Jahren oder weniger ereignen kann. Zugleich könnten die Veränderungen der Atmosphärendichte selbst zu einer weiteren Beeinflussung der Effekte einer Achsenneigung, wie etwa einem Anstieg des Luftdrucks im globalen Mittel um etwa 75 Prozent der derzeitigen Werte, führen.

"Eine stärker geneigte Achse mit einer dichteren Kohlendioxid-Atmosphäre würde zu einem Treibhauseffekt führen, der wiederum die Marsoberfläche erwärmen würde. Eine langlebige und dickere Polkappe hingegen, würde zu einer atmosphärischen Abkühlung beitragen", so die Wissenschaftler. "Unsere Simulationen zeigen, dass die Polkappen sehr viel mehr zur Abkühlung Atmosphäre beitragen würde als diese vom beschriebenen Treibhauseffekt erwärmt werden kann. Im Gegensatz zur Erde mit ihrer dickeren und feuchteren Atmosphäre, wie sie einen starken Treibhauseffekt verursacht, ist die Marsatmosphäre hierfür zu dünn und zu trocken - selbst wenn man den Kohlendioxidgehalt verdoppeln würde."