Treibhausgase sollen Wasser auf dem Mars ermöglicht haben

London. Auf dem jungen Mars könnten Treibhausgase die Atmosphäre aufgeheizt und so flüssiges Wasser ermöglicht haben. Das vermuten Forscher anhand von Klimaberechnungen im Fachblatt „Nature Geoscience“. Danach gelangten Kohlendioxid und Wasserstoff vor rund vier Milliarden Jahren durch vulkanische Aktivität in die Atmosphäre. Das Vorhandensein von Tälern auf dem Mars zeigt, dass einst Wasser über die Oberfläche floss. Dazu müsste es auf dem Nachbarplaneten aber deutlich wärmer gewesen sein. Derzeit liegt die mittlere Temperatur bei minus 55 Grad Celsius, und vor etwa vier Milliarden Jahren war die Aktivität der Sonne weit geringer als heute. Bisher glaubten viele Forscher, dass damals Einschläge von Meteoriten während des sogenannten großen Bombardements den Planeten aufheizten.

US-Forscher der Penn State University vermuten nun, dass die Anreicherung der Mars-Atmosphäre mit Treibhausgasen die Temperatur vor etwa vier Milliarden Jahren über den Gefrierpunkt getrieben haben könnte – bei einer Sonnenintensität, die 75 Prozent der heutigen Aktivität entspricht.

Zentral dafür ist neben Kohlendioxid (CO2) die Anwesenheit von Wasserstoff (H2). Ohne diesen wäre die damalige Temperatur den Berechnungen zufolge nicht über minus 43 Grad Celsius gestiegen. Wasserstoff wird den Autoren zufolge durch sogenannte stoß-induzierte Absorption zum Treibhausgas. Danach steigert hoher Druck die Stoßwahrscheinlichkeit der H2-Moleküle sowohl untereinander als auch mit CO2- Molekülen.

Ein Wasserstoff-Anteil von fünf Prozent könnte die Temperatur bei einem Druck von drei bis vier Bar über den Gefrierpunkt getrieben haben. Wasserstoff und Kohlendioxid seien durch Vulkanismus in die Atmosphäre gelangt, vermuten die Forscher. „Die Bildung von Tälern und Talnetzwerken auf dem jungen Mars wird am leichtesten erklärt, wenn das Klima über lange Zeiträume warm war“, schreiben sie. „Ein Treibhaus von H2, CO2 und H2O war fähig, die mittleren Oberflächentemperaturen vor 3,8 Milliarden Jahren über null Grad Celsius zu halten, vorausgesetzt dass Wasserstoff und Kohlendioxid durch vulkanisches Ausgasen in ausreichenden Konzentrationen gehalten wurden.“