Robert Klatt
Die Temperaturen auf dem Mars sind zu niedrig für Leben. Eine neue Methode könnte mit Nanopartikeln in der Atmosphäre einen künstlichen Klimawandel auslösen und den Planeten damit lebensfreundlich machen.
Chicago (U.S.A.). Die mittlere Temperatur des Mars liegt bei etwa – 63 Grad Celsius. Am Äquator sinkt sie nachts teilweise auf unter – 80 Grad Celsius. Damit Menschen auf dem roten Planeten leben können, muss die Temperatur deutlich erhöht werden. In der Wissenschaft existieren seit Langem Konzepte, laut denen man die Temperatur auf dem Mars durch das Freisetzen von Material in die Atmosphäre erhöhen könnte. Es würde dadurch zu einem Treibhauseffekt kommen, der die Sonnenwärme einschließt und dadurch die Temperatur erhöht.
Das Problem an den bisher entwickelten Konzepten zur Erwärmung ist, dass dazu große Materialmengen von der Erde zum Mars transportiert werden müssten. Forscher der University of Chicago haben deshalb untersucht, ob man den Mars auch mit Materialen erwärmen kann, die bereits auf dem Planeten existieren.
Laut ihrer Publikation im Fachmagazin Science Advances haben Marsrover entdeckt, dass es auf dem Planeten Eisen- und Aluminiumstaubpartikel gibt. Ihre Größe und Zusammensetzung eignen sich aber nicht dazu, einen Treibhauseffekt auszulösen, sondern die Partikel würden eher dazu führen, dass die Temperatur des Mars sinkt. Die Wissenschaftler haben deshalb die These aufgestellt, dass man womöglich unterschiedlichen Formen oder Zusammensetzungen entwickeln kann, die sich für die Erwärmung des Mars eignen.
Die Forscher haben Partikel in Form kurzer Stäbchen, die kommerziell erhältlichem Glitter ähneln, entwickelt, die sich dazu eignen, die Temperatur auf dem Mars zu erhöhen. Laut ihnen sind die Nanopartikel zu geformt, dass sie die entweichende Wärme einfangen und das Sonnenlicht auf der Planetenoberfläche streuen. Dies würden den natürlichen Treibhauseffekt des Mars deutlich verstärken.
„Wie Licht mit subwellenlänglichen Objekten interagiert, ist faszinierend. Wichtig ist, dass das Entwickeln von Nanopartikeln zu optischen Effekten führen kann, die weit über das hinausgehen, was man von solch kleinen Partikeln erwarten würde. Wir glauben, dass es möglich ist, Nanopartikel mit höherer Effizienz zu entwickeln und sogar solche, die ihre optischen Eigenschaften dynamisch verändern können.“
Simulationen der Forscher zeigen, dass man die Nanopartikel kontinuierlich mit einer Rate von 30 Litern pro Sekunde in die Marsatmosphäre freisetzen müsste, um eine Temperatur von zehn Grad Celsius zu erreichen. Man würde also auch bei der neuen Methode Millionen Tonnen Material benötigen, um den Planeten zu erwärmen, aber rund fünftausendmal weniger als bei den vorher entwickelten Konzepten.
Laut den Forschern wäre die globale Erwärmung des Planeten bei ihrer Methode bereits nach wenigen Monaten spürbar. Außerdem wäre der künstliche Klimawandel reversibel, indem man die Freisetzung der Nanopartikel in die Atmosphäre stoppt.
„Das deutet darauf hin, dass die Hürde, den Mars so zu erwärmen, dass flüssiges Wasser möglich ist, nicht so hoch ist wie bisher angenommen.“
Laut den Wissenschaftler wäre der Mars durch das Terraforming noch nicht für den Menschen bewohnbar. Die Methode würde aber dazu ausreichen, den Planeten für mikrobielles Leben vorzubereiten. Eine Studie der Chinese Academy of Sciences (CAS) zeigt zudem, dass das resistente Moos Syntrichia caninervis auf dem Mars leben könnte. In Kombination mit dem künstlichen Klimawandel könnte dies ein entscheidender Schritt sein, um den Mars auch für komplexe Lebensformen wie den Menschen bewohnbar zu machen.
„Diese Forschung eröffnet neue Wege für die Erforschung und bringt uns möglicherweise einen Schritt näher an den lang gehegten Traum, eine nachhaltige menschliche Präsenz auf dem Mars zu etablieren.“
Die Forscher erklären jedoch, dass noch weitere Studien nötig sind, etwa um zu untersuchen, wie schnell die Staubpartikel aus der Marsatmosphäre herauszirkulieren würden. Außerdem ist es noch unklar, ob die Nanopartikel in der Atmosphäre dazu führen würden, dass Wasserpartikel kondensieren und auf dem Planeten als Regen niedergehen.
„Klimarückkopplungen sind wirklich schwer genau zu modellieren“, warnte Kite. „Um so etwas wie das hier umzusetzen, bräuchten wir mehr Daten sowohl vom Mars als auch von der Erde, und wir müssten langsam und reversibel vorgehen, um sicherzustellen, dass die Effekte wie beabsichtigt funktionieren.“
Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.adn4650
