Perseverance zeigt, dass Grundwasser, ein See und heiße Fluide denselben Marsfelsen tränkten

Die Gesteine, zu denen der NASA-Rover Perseverance am inneren Rand des Jezero-Kraters fuhr, sollten ein uraltes Seeufer sein. Stattdessen entpuppten sie sich als vulkanisches Gestein, das Wasser mindestens dreimal getränkt, aufgelöst und neu zementiert hatte: zuerst kohlendioxidreiches Grundwasser, dann der See des Kraters selbst und schließlich heiße Fluiden, die durch frische Risse drangen und Adern aus Fluorit und Calciumsulfat hinterließen.

Diese Abfolge ist bedeutsam, weil jedes dieser Wasser einen anderen Lebensraum darstellt. Grundwasser, das durch olivinreiches Gestein sickert, stehendes Seewasser und warme unterirdische Zirkulation sind alles Umgebungen, in denen auf der Erde Mikroben gedeihen – und die Margin Unit, wie dieses Gesteinsband genannt wird, hat alle drei an einem Ort aufgezeichnet. Das Team hinter der Studie beschreibt den Ort nun als eine Kreuzung von Wassersystemen und nicht als ein einzelnes Seeufer.

Drei Bohrkerne dieses Gesteins sind in Röhrchen im Rover versiegelt. Niemand hat einen finanzierten Plan, sie nach Hause zu bringen.

Wie SuperCam 185 Gesteine aus bis zu 6,5 Metern Entfernung las

Die Arbeit stützt sich auf SuperCam, das Instrument, das etwa zwei Meter über dem Boden auf Perseverances Mast montiert ist. Es feuert einen Laser aus bis zu 6,5 Metern Entfernung auf einen Felsen, verdampft eine Stelle von wenigen Zehntelmillimetern Größe zu einem winzigen Plasmablitz. Das Licht, das dieses Plasma beim Abkühlen abgibt, verrät, welche Elemente im Gestein sind, und ein zweites Spektrometer liest Mineralien aus reflektiertem Licht. Eine kleine Farbkamera fotografiert jede Stelle, damit Geologen Korngröße und Struktur sehen können.

Perseverance setzte diesen Laser an mehr als 185 Gesteinszielen in der Margin Unit ein und stieg dabei etwa 265 Höhenmeter entlang der Kraterwand auf. Die Hauptautorin Candice Bedford, eine Forschungswissenschaftlerin an der Purdue University, und ihre Kollegen sortierten die Ergebnisse in chemische Familien und ordneten sie dem zu, wie die Gesteine aus der Nähe aussahen. Anschließend kartierten sie, wo jede Familie im Verhältnis zu den alten Wasserständen des Kratersees auftauchte, die frühere Studien aus von der Umlaufbahn sichtbaren Terrassen rekonstruiert hatten.

Dieser letzte Schritt ist es, der die Geschichte entschlüsselte. Hoch oben am Hang, oberhalb von etwa 2.350 Metern unterhalb des Mars-Referenzniveaus, ist das Gestein ein langsam abgekühlter, kristalliner, olivinreicher Körper, der kaum Anzeichen von Wasser zeigt. Weiter unten, unterhalb der zweiten Terrasse des Sees, ist dasselbe Gestein verändert, zerbrochen und verfüllt.

Drei Wasser im selben Gestein, der Reihe nach

Das erste Wasser kam von unten. Neutrales bis alkalisches Grundwasser, reich an Kohlendioxid, bewegte sich durch Brüche im Grundgestein und reagierte mit Olivin, einem grünen Vulkanmineral, wobei es Karbonat in den Rissen ablagerte. Erosion trug später das weichere Gestein um diese Füllungen herum ab und ließ sie als Grate stehen. „Die Brüche sind wie Rohre, und das Karbonat ist der Mars-‚Kalk‘, der die ‚Rohre‘ schließlich verstopfte“, sagte Bedford.

Das zweite Wasser war saurer und wahrscheinlich kühler. Es löste einen Teil dieses Karbonats auf, öffnete kleine Poren im Gestein und füllte sie mit Kieselsäure. Die Kieselsäure-reichen Gesteine treten nur in den Teilen der Margin Unit auf, die unterhalb des zweiten Seeufers lagen, weshalb Koautorin Eleni Ravanis von der University of Hawaiʻi at Mānoa und das Team dieses Stadium mit dem See selbst oder mit Grundwasser in Verbindung bringen, das lange Zeit mit Gestein reagiert hatte.

Das dritte Wasser war heiß. Späte Fluiden flossen durch jüngere Brüche und fällten eine etwa 25 Zentimeter dicke Ader aus Calciumsulfat und Fluorit ab. Fluorit kann in kaltem Mars-Grundwasser als Spurenmineral entstehen, aber eine Ader dieser Größe sieht aus wie hydrothermale Ablagerungen auf der Erde. Die Autoren verweisen auf eine mögliche vulkanische Struktur am Rand des Jezero und die nahegelegene Vulkanprovinz Syrtis Major als wahrscheinliche Wärmequelle.

Warum eine Karbonat-Kreuzung über Jezero hinaus wichtig ist

Jezero ist ein 45 Kilometer großer Krater, der einst einen See beherbergte, der von einem Fluss gespeist wurde, und Perseverance wurde dorthin geschickt, weil Orbiter Karbonat an seinem Rand entdeckt hatten. Auf der Erde gehören Karbonat und Kieselsäure zu den besten Mineralien, um chemische und mikroskopische Spuren uralten Lebens einzuschließen. Ein Karbonat-Seeufer war das Szenario, das diesen Teil der Kraterwand zu einem Hauptziel machte.

„Bevor wir an der Margin Unit ankamen, war die Haupthypothese, dass diese Karbonate durch die Wechselwirkung mit dem See entstanden sind, der im Jezero-Krater existierte, aber jetzt wissen wir, dass dieser Ort zu einer Art Kreuzung wässriger Systeme wurde“, sagte Bedford.

Die Entdeckung reicht auch über den Krater hinaus. Jezero liegt innerhalb eines der größten Karbonatvorkommen auf dem Mars, einer olivinreichen Schicht, die sich über die gesamte Nili Fossae-Region erstreckt. Orbitalspektren von außerhalb des Kraters sahen der Margin Unit bereits ähnlich, was auch dort auf einen Grundwasser- oder hydrothermalen Ursprung hindeutet. Wenn dieselbe Geschichte in dieser Region Bestand hat, könnte Grundwasser und nicht offene Seen einen Großteil des aus der Umlaufbahn sichtbaren Karbonats erklären.

Es gibt noch einen weiteren Grund, warum Astrobiologen daran interessiert sind. Wenn Wasser auf der Erde mit Olivin reagiert, kann die Reaktion Wasserstoff freisetzen, einen chemischen Brennstoff, von dem einige Mikroben leben. Die Gesteine zeigen, dass diese Art von Wasser-Gesteins-Chemie hier, wiederholt, stattfand.

Was die Gesteine noch nicht klären

Nichts davon ist ein Beweis für Leben. Die Studie kartiert Mineralien und Chemie; sie berichtet über keine organischen Moleküle oder Biosignaturen aus der Margin Unit.

Die Methode hat Grenzen. SuperCams Laser misst Elemente an Stellen von einem Bruchteil eines Millimeters, und die Mineralanteile werden aus dieser Chemie plus Bildern abgeleitet, nicht direkt in einem Labor gemessen. Die Quelle des zweiten Wassers ist ungeklärt: Die Autoren schreiben, dass die Kieselsäure abgelagernden Fluiden „wahrscheinlich entweder vom Jezero-Paläosee selbst oder von Grundwasser“ geliefert wurden, das sich durch langen Kontakt mit Gestein entwickelt hatte, und die Roverdaten können diese beiden nicht unterscheiden. Die Hitze hinter der dritten Episode ist ebenfalls eine Schlussfolgerung. Die vulkanische Struktur am Kraterrand ist ein Kandidat, keine bestätigte Austrittsstelle.

Das Timing ist die größte Lücke. Die Abfolge ist relativ: zuerst Grundwasser, dann See oder entwickeltes Grundwasser, zuletzt heiße Fluiden. Die Studie gibt keine absoluten Alter für irgendetwas davon an, sodass sie nicht sagen kann, ob diese Episoden durch Tausende von Jahren oder Hunderte von Millionen Jahren getrennt waren. Diese Antwort erfordert Labordatierungen der Bohrkerne selbst.

Die Proben sind versiegelt – und immer noch auf dem Mars

Perseverance bohrte zwei Kerne aus dem tiefer gelegenen Teil der Margin Unit, genannt Pelican Point und Lefroy Bay, sowie einen dritten, Comet Geyser, weiter entlang des Weges. Sie wurden für eine Probenrückführungsmission gesammelt, die sie zu irdischen Labors bringen sollte, die in der Lage sind, sie zu datieren und nach Mikrofossilien zu durchsuchen.

Diese Mission hat keine Finanzierung mehr. Der Kongress lehnte die Finanzierung der gemeinsamen NASA- und ESA-Mars-Sample-Return-Kampagne in seinem Haushaltsplan für das Haushaltsjahr 2026 ab, der im Januar 2026 unterzeichnet wurde. Chinas Tianwen-3-Mission zielt darauf ab, 2028 zu starten und um 2031 eigene Marsproben von einem anderen Ort zurückzubringen.

Der Rover landete im Februar 2021 im Jezero und arbeitete sich ab September 2023 etwa ein Jahr lang durch die Margin Unit. Die Studie, veröffentlicht in Communications Earth & Environment am 21. September 2026, stammt von dieser Überquerung. „Wenn ich eines in zehn Jahren Arbeit mit Mars-Rovern gelernt habe, dann, dass der Mars einen ständig mit Überraschungen überhäuft“, sagte Bedford.

Häufige Fragen zur Wassergeschichte des Jezero-Kraters

Hat Perseverance Wasser auf dem Mars gefunden?

Kein flüssiges Wasser heute. Es fand Mineralien, die sich nur bilden, wenn Wasser mit Gestein reagiert, was zeigt, dass Grundwasser, ein See und später heiße Fluiden vor Milliarden von Jahren alle dasselbe vulkanische Gestein im Jezero-Krater durchströmten.

Was ist die Margin Unit im Jezero-Krater?

Es ist ein Band olivinreichen Gesteins entlang des inneren Randes des Jezero-Randes. Orbitale Daten deuteten darauf hin, dass es ein uraltes, mit Karbonat gesäumtes Seeufer war. Perseverance zeigte, dass es sich um magmatisches Gestein handelt, das Wasser mindestens dreimal veränderte.

Warum ist Karbonat auf dem Mars wichtig für die Suche nach Leben?

Auf der Erde können Karbonat- und Kieselsäuremineralien chemische und mikroskopische Spuren von Mikroben über Milliarden von Jahren bewahren. Gesteine, die reich an beiden sind, gehören zu den besten Orten, um nach Anzeichen uralten Marslebens zu suchen.

Werden die Perseverance-Proben jemals zur Erde zurückgebracht?

Derzeit ist keine Mission finanziert, um sie zu bergen. Die NASA- und ESA-Probenrückführungskampagne verlor ihre Finanzierung im Jahr 2026, und die Bohrkerne bleiben versiegelt an Bord des Rovers.

Referenz: Bedford et al., „Lake- and groundwater-associated alteration of the olivine-rich Margin unit in Jezero crater, Mars,“ Communications Earth & Environment, 2026. DOI: 10.1038/s43247-026-03997-9

Schlagwörter: nasa, Mars, Jezero Crater, Marsforschung, Perseverance, Wasser auf dem Mars