Ohne Wasser kann Leben, wie wir es kennen, nicht existieren. Allein dort, wo es fließt, könnten heute außerirdische Organismen kreuchen – so die gemeine Auffassung. Entsprechend eifrig suchen Forscherinnen und Forscher nach flüssigem H₂O fernab der Erde im Sonnensystem. Besonders großer Hoffnungsträger unter den potenziellen Heimatplaneten fremder Spezies: Mars, der Rote Planet.

Seit drei Jahrzehnten debattieren Wissenschaftler, ob es auf dem äußersten Nachbarn der Erde derzeit irgendeine Form von aktivem Fluss, See oder Ozean gibt. Man fand bislang ausgetrocknete Flusstäler und Seen, die zeigen, dass es einst Wasser auf dem Mars gegeben haben muss (Nature: Baker et al., 1991). Kleine Mengen gasförmigen Wassers befinden sich nachweislich in der Atmosphäre und Wassereis auf der Oberfläche. Wassertropfen kondensierten auf dem Lander Phoenix (Science: Smith et al., 2009) und es könnte während der wärmeren Jahreszeiten auf dem Mars äußerst salziges Wasser hinabfließen; schlierenförmige Gebilde im rötlichen Gestein deuten darauf hin (Nature Geoscience: Ojha et al., 2015).

So weit, so gut. Dauerhaft flüssiges Wasser aber war eben nicht dabei. Bis jetzt.

Wasser auf dem Mars

Während die Sonde Mars Express über die Polkappen fliegt, schickt sie Radarwellen gen Eisdecke, die sie reflektiert. Einige Wellen gehen durch das Eis und werden vom Boden darunter zurückgeworfen. Andere von Wasser. Diese Reflexionen sind stärker als die vom Gestein und liefern so den Hinweis auf ein Gewässer.

From A. Diez, Science 10.1126/science.aau1829 (2018). Reprinted/translated with permission from AAAS. This translation is not an official translation by AAAS staff. In crucial matters, please refer to the official English-language version originally published by AAAS

Unter der Eiskappe am Südpol gibt es offenbar ein Reservoir blauen Goldes, das sich in anderthalb Kilometern Tiefe versteckt (Science: Orosei et al., 2018). Erstmals vorhergesagt hat solch einen unterirdischen See der Astronom Stephen Clifford im Jahr 1987 (Geophysical Research: Clifford, 1987). Entdeckt haben das Vorkommen nun der italienische Radioastronom Roberto Orosei und sein Team, indem sie Radardaten der Mars Express Mission ausgewertet haben.

Echos aus dem Inneren des Mars

Seit Dezember 2003 ist die Sonde vor Ort. Sie untersucht, wie die Atmosphäre zusammengesetzt ist, vermisst die Oberfläche und erforscht den Untergrund des Planeten. Möglich macht es das Mars Express Subsurface Sounding Radar/Altimeter, kurz Marsis. Die 40 Meter langen Antennenausleger des Experiments senden niederfrequente Radiowellen zum Mars, die von jeder Oberfläche, auf die sie treffen, unterschiedlich reflektiert werden. Die Echos aus dem Inneren verraten, woraus seine Schichten bestehen: Gestein, Eis, oder eben nun auch Wasser.

Diese Illustration zeigt die zu groß dargestellte Sonde Mars Express über dem Südpol des Roten Planeten mitsamt eines Radargramms. © ESA, INAF. Graphic rendering by Davide Coero Borga – Media INAF

Die für die aktuelle Studie entscheidenden Messungen haben zwischen Mai 2012 und Dezember 2015 stattgefunden. Damals überflog Marsis eine Region namens Planum Australe, die Teil der südlichen Eiskappe ist. Das Gerät lieferte dem Astronomen Orosei und seinem Team 29 Proben, die sich deutlich von allen anderen Marsis-Daten in dem Gebiet unterschieden. "Wir interpretieren diese Besonderheit als stabilen Wasserkörper auf dem Mars", schreibt das Team. Das Zentrum des Reservoirs liege in der Nähe des geografischen Südpols bei 193°E, 81°S unter einer Eisdecke.

Die Auflösung von Marsis sei nicht die beste, erklärt der Radioastronom Orosei in einem Videointerview. Daher sei es schwierig, die genaue Größe des Sees zu bestimmen. "Aber es hat uns verraten, dass der See nicht mehr als 20 Kilometer im Durchmesser misst", sagt er weiter. Weil das Radiosignal rasch im Wasser versacke, sei es bisher nicht möglich gewesen, die Tiefe des Gewässers genau zu bestimmen. "Mindestens einen Meter tief wird er wohl sein", sagt Orosei.