Nur wenige Monate nachdem der Opportunity-Rover der NASA 2004 auf dem Mars landete, entdeckte er eine geologische Kuriosität: winzige, eisenreiche Kugeln, die über die Gesteinsoberfläche in der Nähe der Landestelle des Roboters verstreut waren. Snack-liebende Wissenschaftler, die mit der Mission arbeiten, nannten diese Objekte “Heidelbeeren”, aber die Merkmale waren leichter zu benennen als zu verstehen. Ihr Rezept bleibt so etwas wie ein Rätsel.

Der Versuch, die Ursprünge dieser Heidelbeeren zu klären, beinhaltete immer das Studium ähnlich aussehender Kugelformationen hier auf der Erde. Neue Forschungen inspirieren sich an diesen terrestrischen Analoga, um eine neue Vorstellung von der Chemie zu vermitteln, die möglicherweise dazu geführt hat, diese Marsheidelbeeren zu züchten. Im Gegenzug hilft diese Forschung, herauszufinden, wie der alte Mars ausgesehen haben mag.

Die Heidelbeeren verlockend für mehr als nur ihren skurrilen Namen; sie waren auch einige der ersten Beweise dafür, dass der Mars einst unglaublich nass war. “Egal, wie die genaue Chemie dieser Kugeln beginnen sollte, die Tatsache, dass sie dort sind, sagt uns, dass im Laufe der Zeit viel flüssiges Wasser durch diese Felsen floss”, sagte Briony Horgan, ein Planetenforscher an der Purdue University in Indiana, gegenüber Space.com. [10 Amazing Mars Discoveries by Rovers Spirit & Opportunity]

Und wenn Wissenschaftler genau analysieren können, wie sich die Heidelbeeren gebildet haben, kann uns das helfen zu verstehen, wie der Mars damals war, als sich die Merkmale bildeten – und welche Art von Leben unter diesen Umständen theoretisch hätte gedeihen können, sagte Horgan.

So reiste das Team hinter der neuen Forschung zu zwei verschiedenen terrestrischen Zielen auf der Suche nach Gesteinsformationen, die an Mars Heidelbeeren erinnern: Utah und die Mongolei. Diese Formationen sind nicht identisch mit denen auf dem Mars, die etwa ein Zehntel so groß sind wie die irdischen Äquivalente. Die Formationen unseres Planeten sind ebenfalls weniger geordnet als die Mars-Versionen. “Sie sind alle zusammen geblobbt. Sie sind unterschiedlich groß”, sagte Horgan über die terrestrischen Merkmale.

Aber es ist viel einfacher, nach Utah und in die Mongolei zu gelangen als zum Mars, so dass Wissenschaftler diese Merkmale trotz des unvollkommenen Vergleichs nutzen. Die Forscher fanden heraus, dass die Formationen offenbar um Kerne eines Minerals namens Calcit herum gebaut wurden, mit eisenreichem Material nur in der Außenhülle. “In diesem Moment[der Entdeckung] war es sehr aufregend”, schrieben die geochemistischen Co-Autoren Hidekazu Yoshida von der Nagoya University und Hitoshi Hasegawa von der Kochi University in Japan in einer E-Mail an Space.com.

Basierend auf diesen Beobachtungen im Feld und der chemischen Modellierung schlugen die Wissenschaftler vor, dass Überschwemmungen von eisenreichem, leicht saurem Wasser über die ursprünglichen Calcitstrukturen gespült werden. Im Gegensatz zu den terrestrischen Versionen scheinen die Marsblaubeeren aus Hämatit hergestellt zu sein und tragen kein Calcitherz mehr. Aber das könnte auf eine lange Periode des Überschwemmens hinweisen, die den ganzen Calcit durchfressen hat, sagten die Forscher.

Die nörgelnden Details chemischer Reaktionen, die möglicherweise auf dem frühen Mars stattgefunden haben oder auch nicht, haben größere Auswirkungen. Erstens sind diese Details für das natürliche Interesse der Wissenschaftler an all dem Wasser, das durch Felsen floss, um die Heidelbeeren zu bilden, relevant. “Die Chemie des Wassers sagt uns etwas über die Bewohnbarkeit der Umwelt”, sagte Horgan.

Die zweite mögliche Implikation würde sich auf eine weitere langjährige Debatte über den Mars beziehen – was mit seiner einst dicken Atmosphäre geschah. Die Autoren in der neuen Studie argumentierten, dass diese Atmosphäre in die Karbonationen eingedrungen sein könnte, die in Calcitvorläufern für die Heidelbeeren eingeschlossen sind.

Aber das würde das atmosphärische Geheimnis nicht lösen, sagte Steve Ruff, ein planetarischer Geologe an der Arizona State University, der an der Opportunity-Mission arbeitet, gegenüber Space.com. “Mein Gefühl dafür, was wir über das Gebiet des Hämatits wissen, das wir aus der Umlaufbahn heraus kartieren können, ist, dass es kein riesiges Gebiet ist”, sagte er und bedeckte weniger als 1 Prozent der Marsoberfläche. Es gibt einfach nicht genug Blaubeeren, um sehr viel Atmosphäre einzupacken. [Neueste Mars Rover Fotos von Opportunity & Spirit]

Er sagte, er mache sich auch Sorgen, dass die Erdformationen nicht ähnlich genug sind wie auf dem Mars, damit die Wissenschaftler etwas über die Heidelbeeren erfahren können. Aber Ruff hat die neue Arbeit nicht abgelehnt. “Ich bin fasziniert von dieser Idee”, sagte er. “Die Bildung dieser kleinen Konkremente auf der Erde und sicherlich auch auf dem Mars war schon immer ein kleines Rätsel, und es gibt mehrere Ideen, wie man diese Dinge gestaltet.”

Die Marsblaubeeren sind klein genug, dass die Wissenschaftler, um ihr Geheimnis wirklich zu lösen, anspruchsvollere Werkzeuge benötigen werden als derzeit auf dem Roten Planeten. Der nächste Rover der NASA, der Mars 2020 Rover, wird Instrumente mit einer so hohen Auflösung mitführen, dass sie diese Fragen beantworten können. Aber dieser Rover soll einen Ort namens Jezero Krater besuchen, weit weg von der Ebene, wo Opportunity die Heidelbeeren entdeckte.

“Mit der NASA an Orte auf dem Mars zurückzukehren, ist nichts, was die Leute tun wollen. Sie wollen an neue Orte gehen”, sagte Ruff. Dennoch sagte er, dass er die Hoffnung nicht aufgibt, dass der neue Rover das Blaubeergeheimnis lösen könnte. “Vielleicht haben wir Glück und sehen so etwas mit dem Rover 2020.”

Was auch immer sich die Nuancen der Heidelbeerchemie herausstellen mögen, das neue Papier ist eine Erinnerung an die riesigen Zeitskalen – und die potenzielle Komplexität, die solche Zeitskalen mit sich bringen -, die in die Marsgeologie involviert sind, sagte Horgan. “Zeit kann eine wirklich wichtige Rolle bei den Mineralien spielen, die wir sehen”, sagte Horgan. “Wir sollten vorsichtig sein. Es hätte mehrere Dinge geben können, die mit diesen Steinen passiert sind.”

Die Forschung wird in einem heute (5. Dezember) in der Zeitschrift Science Advances veröffentlichten Papier beschrieben.

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