FU Berlin, 13.10.2026 – Der Mars zeigt heute kaum noch Spuren seiner früheren, wasserreicheren Phase. Und doch steckt in seinem Gestein eine Geschichte, die deutlich nasser war, als die rostrote Oberfläche vermuten lässt. Vor etwa 3,7 Milliarden Jahren mündete im Jezero-Krater ein Fluss in einen stellenweise rund 100 Meter tiefen See. Aufnahmen des NASA-Rovers „Perseverance“ belegen diese frühere Wasserlandschaft.

Auch im Gale-Krater lagerten sich über Millionen Jahre Sedimente in einem stehenden Gewässer ab. Wie warm und feucht der frühe Mars insgesamt war, ist unter Fachleuten umstritten. Dass über längere Zeiträume flüssiges Wasser über die Marsoberfläche floss, gilt jedoch als weitgehend gesichert.

Eine Wolke, die jeden Morgen wiederkommt

Seit 2018 beobachtet die ESA-Sonde „Mars Express“ nahe dem Vulkan Arsia Mons jeden Morgen eine ungewöhnliche Eiswolke. Das Phänomen ist etwa 1500 bis 2000 Kilometer lang – eine Wolke von wahrlich marsianischen Ausmaßen. Simulationen deuten auf einen atmosphärischen Vorgang hin, der bislang nur theoretisch angenommen worden war.

Die Eispartikel bilden sich vermutlich ohne Staubkörnchen als Kondensationskeime, wie sie für die Entstehung vieler Wolken typisch sind. Während die Sonde dort oben eine tägliche Erscheinung verfolgt, hat „Perseverance“ im Jezero-Krater eine viel ältere, im Gestein gespeicherte Wasserchronik aufgespürt.

Drei Kontakte mit Wasser

Der Rover landete im Februar 2021 im Jezero-Krater, um Hinweise auf früheres Wasser zu untersuchen. Als er im September 2023 den inneren Kraterrand erreichte, erwarteten Forschende Sedimentgestein, das sich vermutlich am Ufer eines früheren Sees abgelagert hatte. Stattdessen entdeckte „Perseverance“ in der Region „Margin Unit“ Magmagestein, das tief im Untergrund entsteht.

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Eine am 21. September 2026 veröffentlichte Studie, erschienen in Communications Earth & Environment, rekonstruiert dort mindestens drei zeitlich aufeinanderfolgende Episoden der Wasser-Gestein-Wechselwirkung. Die Margin-Einheit galt zunächst als möglicher ehemaliger Seeuferbereich. Die Mineralspuren lassen sich laut Studie jedoch wahrscheinlich nicht durch nur einen See erklären. Die Region war demnach eher ein Knotenpunkt verschiedener wässriger Systeme – und der Jezero-Krater liegt zudem in einem der größten Karbonatvorkommen des Mars.

Seit September 2023 untersuchte „Perseverance“ mehr als 185 Gesteinsziele mit dem Instrumentenpaket SuperCam. Das System kombiniert Bildgebung mit chemischen und mineralogischen Messungen aus der Entfernung. Dadurch können ursprüngliche Gesteinsstrukturen von späteren Veränderungen durch Flüssigkeiten unterschieden werden.

Oberhalb von etwa −2.350 Metern besteht das Gestein überwiegend aus langsam abgekühltem, olivinreichem magmatischem Gestein. Dort sind nur wenige sichtbare Veränderungen durch Wasser zu erkennen. In tieferen Bereichen zeigen zerbrochener Olivin, Carbonate und Siliziumdioxid dagegen eine stärkere Wechselwirkung mit Flüssigkeiten.

Bei der ersten Episode zirkulierten CO₂-reiche, neutral bis alkalische Flüssigkeiten durch Risse im Gestein. Sie veränderten das olivinreiche Material und ließen carbonatreiche Ausfüllungen und Grate entstehen. Weil das umgebende, weichere Gestein später stärker erodiert wurde, ragen manche dieser Karbonatgrate heute aus der Oberfläche hervor.

Die zweite Episode könnte mit dem früheren See im Krater zusammenhängen. See- oder sich veränderndes Grundwasser löste Teile der Carbonate erneut und transportierte gelöste Stoffe. Anschließend lagerte sich Siliziumdioxid in Porenräumen ab. Die genaue Herkunft der siliziumhaltigen Flüssigkeit bleibt offen; möglich sind Seewasser oder Grundwasser. Siliziumdioxid kann bei der Umwandlung von Olivin in Carbonat als Rückstand entstehen und wurde besonders in Gesteinen unterhalb der früheren Wasserlinie gefunden.

Später bewegten sich Flüssigkeiten durch jüngere Risse. In dieser dritten Episode entstanden fluorithaltige Calciumsulfatadern. Eine hydrothermale Entstehung gilt als wahrscheinlich, ist aber nicht endgültig nachgewiesen. Die auffällige Point-Cloates-Ader ist etwa 25 Zentimeter dick und erstreckt sich mehrere Meter nach Osten und Nordosten. Ihre Zusammensetzung aus Fluorit und Calciumsulfat spricht für eine spätere Zirkulation warmer, mineralhaltiger Flüssigkeiten. Fluorit kann unter erhitzten Bedingungen entstehen – ein kleiner mineralischer Hinweis auf ziemlich viel Wärme im Untergrund.

Was sich datieren ließe – und was nicht

Präzise Kalenderdaten für die drei Episoden liegen nicht vor. Die Studie ordnet sie nur relativ zueinander: zuerst die kohlendioxidreichen Flüssigkeiten, danach die erneute Lösung und Ablagerung von Mineralen, schließlich die jüngeren Risse mit den Calciumsulfat- und Fluoritadern. Die zeitliche Abfolge der Wasserinteraktionen lässt sich bestimmen, nicht aber deren genaues Alter.

Das ist deshalb wichtig, weil magmatisches Gestein auf der Erde radiometrisch präzise datiert werden kann. Es könnte als zeitlicher Anker für die Klimageschichte des Mars dienen. Eine Datierung vor Ort ist mit „Perseverance“ jedoch nicht möglich. Dafür müssten die gesammelten Proben zur Erde gebracht werden; das Projekt „Mars Sample Return“ ist wegen hoher Kosten und technischer Schwierigkeiten unsicher.

Vor der Untersuchung der „Margin Unit“ war angenommen worden, dass das aus dem Orbit sichtbare Karbonat durch den früheren See im Jezero-Krater entstanden sei. Die neuen Ergebnisse zeichnen ein komplizierteres Bild: Mindestens drei Episoden bewahrt die Gesteinseinheit, in denen unterschiedliche Flüssigkeiten durch die Marskruste wirkten.

Perseverance sammelte die Proben Pelican Point und Lefroy Bay für eine mögliche spätere Rückführung zur Erde. Untersuchungen in irdischen Laboren könnten die Entstehung der Carbonate und des Siliziumdioxids genauer klären und die hydrothermale Deutung der Point-Cloates-Ader prüfen. Dann ließe sich vielleicht auch besser sagen, ob die warme Flüssigkeit nur ein kurzer geologischer Zwischenfall war oder Teil eines größeren Systems.

Wasser, Klima und die Frage nach Leben

Olivin kann bei der Reaktion mit Wasser und gelöstem Kohlendioxid Carbonate bilden. Siliziumdioxid kann dabei als Rückstand entstehen. Die Mineralzusammensetzung liefert Hinweise auf frühere Umweltbedingungen und mögliche chemische Energiequellen für Mikroorganismen. Hydrothermale Systeme gelten auf der Erde als mögliche Fundorte für Biosignaturen, also chemische oder strukturelle Hinweise auf früheres mikrobielles Leben.

Die Studie weist jedoch kein Leben auf dem Mars nach. Dafür ist der Befund schlicht nicht ausreichend. Er betrifft die alte Marsgeschichte; eine heutige Quelle flüssigen Wassers auf dem Mars wurde nicht untersucht. Die Forschenden wollen mit den Ergebnissen die Geschichte des Wassers sowie die Entwicklung des Klimas und der möglichen Bewohnbarkeit des frühen Mars besser rekonstruieren.

Noch bleibt also vieles offen: wann genau die drei Wasserepisoden stattfanden, woher einzelne Flüssigkeiten kamen und wie lange die warmen, mineralhaltigen Systeme aktiv waren. Im Marsstaub liegt keine fertige Antwort herum. Aber ein 25 Zentimeter dicker Adergang, ein paar veränderte Olivinkörner und zwei eingesammelte Proben können erstaunlich viel Unruhe in ein altes Bild bringen.