Berlin, FU Berlin – Der Mars ist womöglich doch nicht so kalt und geologisch erledigt, wie er von Weitem wirkt. Der ExoMars Trace Gas Orbiter hat in der unteren Marsatmosphäre nahe dem Vulkan Alba Mons Chlorwasserstoff nachgewiesen. Auf der Erde gehört dieses Gas zu den häufigen Bestandteilen vulkanischer Emissionen. Auf dem Mars sorgt der Fund nun für einiges Stirnrunzeln – und für neue Fragen über das Innere des Planeten.

Alba Mons liegt auf der Nordhalbkugel und ist flächenmäßig der größte Vulkan des Mars. Der breit ausgedehnte Schildvulkan steigt allerdings nur sanft an; seine gewaltige Ausdehnung ist vom Boden aus kaum vorstellbar. Im nördlichen Tharsis-Gebiet gelegen, erreicht er einen Durchmesser von etwa 5.700 Kilometern. Die Region ist für ihre großen Vulkane bekannt, einige vulkanische Ablagerungen dort sind mehr als drei Milliarden Jahre alt.

Gas aus frischen Rissen

Forschende um Daniel Mège und Alexander Trokhimovskiy halten vulkanische Gasaustritte für die wahrscheinlichste Quelle des Chlorwasserstoffs. Ein internationales Forschungsteam entdeckte erhöhte Konzentrationen von Wasserstoffchlorid in der Marsatmosphäre. Die Messungen deuten darauf hin, dass die Gase aus neu entstandenen Spalten an der Oberfläche treten, besonders an den Flanken von Alba Mons.

In derselben Region wurden frische Risse entdeckt, die teilweise mehrere hundert Meter lang sind. Sie könnten mit einer unterirdischen Magmakammer verbunden sein, die als Teil eines vulkanischen Leitungssystems fungiert. Nach Angaben Trokhimovskiys werden chlorhaltige Verbindungen aus dem Magma freigesetzt, wenn es aufsteigt und der Druck sinkt. Auf der Erde kennt man vergleichbare Austritte etwa aus Fumarolen – nur dass dort niemand in Raumanzügen über den Rand schaut.

Eine hochauflösende Kamera und Infrarotspektrometer des Trace Gas Orbiters lokalisierten die Emissionen. Der Orbiter wies das Gas erstmals nach; darüber berichteten Forschende 2021. Seitdem wurden jeweils im Frühsommer wiederkehrende Spitzenwerte entlang der Nordflanke des Alba Mons registriert.

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Das Muster passt zur Marsjahreszeit. Im Winter frieren die Spalten zu, bei Temperaturen von bis zu etwa minus 120 Grad Celsius. Im frühen Mars-Sommer schmilzt oder weicht das Eis, beziehungsweise es sublimiert, und eingeschlossene vulkanische Gase können entweichen. Die Forschenden vermuten, dass die Risse zu anderen Jahreszeiten durch Eis verschlossen sind. Der genaue Mechanismus ist noch nicht bis ins letzte Staubkorn geklärt.

Ein ruhiges Inneres – aber nicht unbedingt ein totes

Der Nachweis könnte darauf hindeuten, dass das Marsinnere nicht vollständig geologisch inaktiv ist, sondern sich in einer Phase relativer Ruhe befindet. Daniel Mège von der Polnischen Akademie der Wissenschaften zufolge sprechen die Ergebnisse für genügend innere Wärme, die bis vor Kurzem vulkanische Aktivität ermöglicht haben könnte – möglicherweise ist sie sogar noch aktiv.

Vulkanismus vor einigen Millionen Jahren gilt als nachgewiesen. Hinweise auf gegenwärtige magmatische Aktivität waren bislang jedoch nicht bekannt. Mit dem Olympus Mons besitzt der Mars den höchsten Vulkan des Sonnensystems. Die neuen Beobachtungen rücken nun nicht diesen Riesen, sondern die Risse am Alba Mons ins Zentrum.

Auf der Erde enthalten vulkanische Emissionen meist mehr Schwefeldioxid als Chlorwasserstoff. Wegen seiner anderen Zusammensetzung könnte Chlorwasserstoff auf dem Mars jedoch häufiger sein. Zunächst wurde das Gas vor allem mit den Staub- und Wasserkreisläufen des Planeten erklärt. Die Kombination aus atmosphärischen Messungen und geologischen Analysen liefert nun eine andere, durchaus irdisch vertraute Möglichkeit: Magmagase steigen durch Spalten nach oben.

Die Studie eines internationalen Teams um Alexander Trokhimovskiy wurde am 4. November 2026 in Science Advances veröffentlicht. ESA-Projektwissenschaftler Colin Wilson bezeichnete die Erkenntnisse als möglichen bislang größten Erfolg der TGO-Mission. Der ExoMars Trace Gas Orbiter, eine gemeinsame Mission von ESA und Roscosmos, umkreist den Mars seit Oktober 2016, untersucht dessen Atmosphäre und dient außerdem als Relaisstation für NASA-Missionen.

Wärme, Wasser und eine Nische für Leben?

Ein unterirdisches Magmavorkommen könnte lokal Wärme in der Marskruste erzeugen. Unter der Oberfläche ist Wasser bereits nachgewiesen beziehungsweise als eingeschlossen bekannt. Aufsteigendes Magma könnte unterirdisches Eis schmelzen oder Wasser erwärmen. So könnten geschützte hydrothermale Systeme entstehen – abgeschirmte Bereiche, in denen es nicht staubt, nicht friert und vielleicht nicht ganz so lebensfeindlich zugeht wie an der Oberfläche.

Solche Systeme könnten Energie und geeignete Bedingungen für mikrobielles Leben bieten. Aufsteigende Lava könnte beim Kontakt mit unterirdischem Wasser warme, potenziell bewohnbare Nischen geschaffen haben. Falls dort hydrothermale Systeme aktiv sind, könnten sie Mikroorganismen Energie und chemische Bausteine liefern und sie vor den wechselhaften Bedingungen an der Oberfläche schützen. Die Risse bei Alba Mons gelten deshalb als möglicher neuer Ort für die Suche nach Leben auf dem Mars.

Auch für die Vergangenheit des Planeten ist der Gedanke wichtig. Magmatische Gase könnten früher zur Bildung einer dichteren Atmosphäre beigetragen haben, in der flüssiges Wasser auf der Marsoberfläche möglich war. In der Vergangenheit könnten sie außerdem ein wärmeres Klima unterstützt haben. Der Mars wäre dann zeitweise weniger rostige Kältewüste und mehr ein Planet mit Wasser, Wärme und chemisch aktiven Nischen gewesen.

Die freigesetzten Gase könnten also nicht nur ein Fenster ins Marsinnere öffnen, sondern auch etwas über die frühere Atmosphäre verraten. Noch bleibt offen, ob tatsächlich eine Magmakammer unter Alba Mons arbeitet oder ob andere Prozesse das Chlorwasserstoff-Signal erklären. Klar ist bislang: Im Frühsommer wird es dort gasig, die Spalten öffnen sich nach dem eisigen Winter, und irgendwo darunter könnte noch Wärme sitzen.

Als Quellen der Untersuchung werden eine ESA-Pressemitteilung, eine wissenschaftliche Veröffentlichung des Forschungsteams sowie Kartendaten von NASA/JPL-Caltech/Arizona State University genannt.

Quelle 1: Der Spiegel
Quelle 2: Raumfahrt aktuell
Quelle 3: Frankfurter Rundschau