Aktuelle Forschungen eines chinesischen Teams legen nahe, dass atmosphärische Oxidation eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung von Mars von einem warmen, feuchten Planeten zu der kalten, trockenen Welt gespielt hat, die wir heute sehen. Veröffentlicht in Nature Communications, zeigt die Studie, dass die frühe Atmosphäre Mars' von Kohlendioxid und reduzierenden Gasen dominiert war, was einen starken Treibhauseffekt erzeugte.
Die Forschung konzentriert sich auf die Noachian-Ära, die vor etwa 4,1 bis 3,7 Milliarden Jahren stattfand, eine Zeit, die durch hohe Raten von Asteroideneinschlägen und möglicherweise reichlich vorhandenes Oberflächenwasser gekennzeichnet war. Hinweise deuten darauf hin, dass der Eisenanteil auf dem frühen Mars aufgrund des Einflusses von flüssigem Wasser niedrig war, das Eisen möglicherweise unter die nachweisbare Oberflächentiefe des Mars Odyssey Gamma-Ray-Spektrometers gewaschen hat.
Jiacheng Liu von der Universität Hongkong und Kollegen analysierten die Verteilung von Oberflächen-Eisen in verschiedenen Höhenlagen und Breiten auf dem alten Mars. Sie fanden heraus, dass der Eisenanteil in der Noachian-Ära mit der Höhe abnahm, während er in jüngeren Terrains mit der Breite abnahm. Diese Verschiebung deutet auf einen Übergang in der Oberflächentemperaturdynamik hin, die durch atmosphärische Veränderungen beeinflusst wurde.
Das Team vermutet, dass eisige Verwitterung und Niedrigtemperaturbedingungen zur Abnahme von Eisen an der Oberfläche beigetragen haben, unterstützt durch anoxisches Auswaschen durch Gefrier-Tau-Zyklen. Diese allmähliche atmosphärische Oxidation führte letztendlich zur Verringerung des Treibhauseffekts von Mars, was zu den kalten, trockenen Bedingungen führte, die heute beobachtet werden, mit Eis, das sich an den Polen konzentriert.
Liu hebt die Bedeutung dieser Forschung hervor und weist darauf hin, dass die Entwicklung der Oberfläche und der Atmosphäre von Mars Auswirkungen auf die Habitabilität des Planeten haben könnte, insbesondere im periglazialen Umfeld unter seiner Kryosphäre, wo stabil langfristiges flüssiges Wasser existieren könnte.