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Marsorbiter hat Hinweise auf vulkanische Aktivität des Roten Planeten entdeckt
Ist das Innere des Mars noch heiß genug für vulkanische Aktivität? Über dem Vulkan Alba Mons wurde Chlorwasserstoff zu einer Jahreszeit nachgewiesen, in der das Gas dort kaum zu erwarten war. Zusammen mit schmalen Spalten im Gelände könnte dies auf aufsteigende magmatische Gase hindeuten. Ein direkter Nachweis für aktiven Vulkanismus ist es jedoch noch nicht.
Warschau (Polen). Auf dem Mars stehen gewaltige Vulkane, doch ob tief unter ihrer Oberfläche noch Magma aktiv ist, bleibt offen. Bisher wurden weder frische Ausbrüche noch neue Lavaströme unmittelbar beobachtet. Einige geologisch junge Oberflächenformen und registrierte Marsbeben lassen aber vermuten, dass der Planet im Inneren nicht vollständig erstarrt ist.
Eine neue Spur liefert nun ein Gas in der dünnen Marsatmosphäre. Chlorwasserstoff, chemisch HCl, kann auf der Erde unter anderem aus vulkanischen Gasöffnungen austreten. Auf dem Mars entsteht er allerdings auch durch Prozesse, die mit aufgewirbeltem Staub, Wasserdampf und saisonalen Klimaschwankungen zusammenhängen. Deshalb beweist sein Nachweis für sich genommen noch keine vulkanische Aktivität.
Ein internationales Forschungsteam um Alexander Trokhimovskiy und Daniel Mège hat Beobachtungen des europäischen ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) mit geologischen Bildern der Region Alba Mons verknüpft. Die Infrarotspektrometer der Atmospheric Chemistry Suite (ACS) registrierten dort örtlich begrenzte Chlorwasserstoffsignale im frühen Sommer der nördlichen Marshemisphäre. Normalerweise erreicht das Gas seine höchsten Konzentrationen in anderen Jahreszeiten und verschwindet während des Nordsommers weitgehend.
Schon 2021 wurde Chlorwasserstoff erstmals in der Marsatmosphäre gemeldet. Die damals großräumig auftretenden Signale passten eher zu chemischen Reaktionen zwischen Staub, Wasserdampf und der Atmosphäre als zu einer vulkanischen Quelle. Gerade deshalb fallen die wiederholten, räumlich begrenzten Beobachtungen nahe Alba Mons auf. Ein bereits 2025 veröffentlichtes Konferenzabstract beschreibt entsprechende Ausnahmen vom üblichen jahreszeitlichen Muster.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Mars genügend innere Wärme bewahrt hat, um bis in die jüngere Vergangenheit vulkanische Aktivität zu ermöglichen, möglicherweise sogar bis heute“, sagt Daniel Mège vom Weltraumforschungszentrum der Polnischen Akademie der Wissenschaften.
Um den möglichen Ursprung der Gase einzugrenzen, untersuchte das Team die Umgebung der Messorte mit der Farbkamera CaSSIS des Orbiters und weiteren hochauflösenden Aufnahmen. In dem Gelände befinden sich schmale, stellenweise mehrere hundert Meter lange Spalten. Einige sind von hellen oder dunklen Verfärbungen umgeben, die mit Ablagerungen aus austretenden Gasen vereinbar sein könnten.
Nach der vorgeschlagenen Erklärung könnten Gase aus einer tief liegenden, noch warmen Magmakammer entlang solcher Risse aufsteigen. Im extrem kalten Winter würde Eis die Spalten zeitweise verschließen. Sobald die Frostablagerungen im Nordsommer direkt in die Gasphase übergehen, könnten eingeschlossene Stoffe entweichen und lokal erhöhte Chlorwasserstoffwerte verursachen.
„Der Trace Gas Orbiter konnte den entscheidenden Hinweis finden. Es war wie die Suche nach einer Nadel im Heuhaufen. Es ist wirklich erstaunlich, dass er eine Handvoll Moleküle aus einer möglicherweise nur zeitweise aktiven Quelle entdeckt hat, obwohl er sich ständig auf seiner Umlaufbahn bewegt, um die gesamte Marsatmosphäre zu überwachen“, erklärt Daniel Mège.
Die räumliche Nähe von Gassignalen und Spalten stützt diese Vermutung, klärt die Ursache aber nicht endgültig. Ob die Verfärbungen tatsächlich von unterirdischen Gasen stammen und ob die Spalten heute noch durchlässig sind, müsste weiter untersucht werden. Auch chemische Prozesse ohne Magma bleiben bei der Herkunft des Chlorwasserstoffs zu berücksichtigen.