{"id":7017,"date":"2012-09-08T00:24:03","date_gmt":"2012-09-07T22:24:03","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=7017"},"modified":"2012-09-07T13:42:29","modified_gmt":"2012-09-07T11:42:29","slug":"warum-der-mars-nicht-bewohnbar-ist-das-wasser-teil-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2012\/09\/08\/warum-der-mars-nicht-bewohnbar-ist-das-wasser-teil-2\/","title":{"rendered":"Warum der Mars nicht bewohnbar ist &#8211; Das Wasser Teil 2"},"content":{"rendered":"<p>So, nun der zweite Teil &uuml;ber die Probleme des Terraforming beim Mars, diesmal &uuml;ber das Problem des fehlenden Wassers \/ seiner Aufbereitung. <a href=\"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2012\/09\/07\/warum-der-mars-nicht-bewohnbar-ist-das-wasser-teil-1\/\" target=\"_blank\">Teil 1<\/a> erschien gestern.<!--more--><br \/>\n<img decoding=\"async\" class=\"alignleft\" src=\"\/img\/viking1image.jpg\" alt=\"Chryse Ebene,Wasserfl&uuml;sse\" align=\"left\" \/>Wie sieht es nun auf dem Mars aus? Nun seit vier Jahrzehnten l&auml;uft eine Debatte wie viel Wasser es gibt. Was relativ gesichert ist, ist die Menge die man sehen kann, d.h. die auf Aufnahmen der Orbiter erkennbar ist. Viel mehr Wasser wird aber im Untergrund in Permafrost vermutet. Doch dieses ist auch mit Radarger&auml;ten nicht direkt nachweisbar. Man kann nur wasserf&uuml;hrende Gesteinsschichten feststellen aber nicht wie viel Wasser sie enthalten.<\/p>\n<p>Bisher versuchte man sich der Frage, wie viel Wasser der Mars als Relikt aus der Vergangenheit enthalten m&uuml;sste, &uuml;ber indirekte Methoden zu n&auml;hern. So kann man annehmen, dass der Mars wie die Erde das Wasser durch das Bombardement mit kleineren K&ouml;rpern in den ersten Millionen Jahren nach der Bildung erhielt. Ber&uuml;cksichtigt man seine Gr&ouml;&szlig;e und Position, so sollte dies (je nach Sch&auml;tzung) f&uuml;r einen globalen Ozean mit 600 bis 2700 m Tiefe ergeben (der h&ouml;here Wert entspricht der Erde, die niedrigen sind Sch&auml;tzungen aufgrund der gr&ouml;&szlig;eren Sonnenentfernung und der kleineren Gr&ouml;&szlig;e = kleinere Anziehungskraft).<\/p>\n<p>Eine weitere Methode ist es, sich die Geologie anzusehen und abzusch&auml;tzen wie viel Wasser man braucht um bestimmte Strukturen zu bilden. Am st&auml;rksten sieht man Wasserspuren rund um das Chryse Becken. (Bild links). Um diese zu verursachen m&uuml;sste eine Wasserschicht oder ein Gletscher von 500 m Dicke n&ouml;tig sein. Die sehr alten Einschlagskrater aus der nochstachischen &Auml;ra sind &uuml;berall auf dem Mars stark erodiert, mit Sedimenten aufgef&uuml;llt. Dazu gibt es Kan&auml;le, die wir ausgetrocknete Flussbette aussehen, aber auch Krater umflossen haben, und dabei diese typischen tropfenf&ouml;rmigen Inseln bildeten. Wir kennen auch andere Ph&auml;nomene die mehr auf die T&auml;tigkeit von Gletschern passen, aber auch chaotisches Terrain, so starke Zerst&ouml;rungen der Oberfl&auml;che vorherrschen die man damit erkl&auml;ren kann, dass Permafrostboden auftaute und der Boden einbrach.<\/p>\n<p>Es gab allerdings auch Versuche diese Ph&auml;nomene anders zu erkl&auml;ren, so mit fl&uuml;ssigem Kohlendioxid, das im Untergrund bei h&ouml;herem Druck stabil ist oder Methan-Clathraten. Aber da fehlt dann der Nachweis dieser hohen Gaskonzentration. Nach Untersuchungen des <a href=\"\/mars-express.shtml\" target=\"_blank\">Omega-Instruments<\/a> von Mars Express findet man auf dem Mars Phyllosilikate, eine Gruppe von Gesteinen, die Bestandteil des Tons sind, einem typischen Abbauprodukt von Gestein durch Wassererosion. Phoenix konnte Wasser unter der Oberfl&auml;che nachweisen. Daher ist man sich heute relativ sicher, dass der Gro&szlig;teil der Ver&auml;nderungen die von einem fl&uuml;ssigen Medium gebildet wurden durch Wasser verursacht wurden.<\/p>\n<p>Nach den Untersuchungen von Marsmeteoriten geht man umgekehrt davon aus, dass nur die H&auml;lfte des Wassers aus dem Mantel freigesetzt wurde, da keine ausgepr&auml;gte Tektonik vorherrscht.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"alignright\" src=\"\/img\/mars-plkappe.jpg\" alt=\"Polkappe des Mars\" align=\"right\" \/>Fasst man alle Daten zusammen so scheint die Gesamtmenge an Wasser die der Planet gebunden oder frei hat in der Gr&ouml;&szlig;enordnung von 1000 m bei globaler Abdeckung zu liegen &#8211; dies ist der Wert nach de Entstehung. Doch wie viel ist davon heute noch &uuml;brig bzw. zug&auml;nglich?<\/p>\n<p>W&auml;hrend man die Spuren fl&uuml;ssigen Wassers in der fr&uuml;hesten Marsperiode, der noachischen Periode (4,1 bis 3,8 Milliarden Jahre vor heute) deutlich sieht, fehlen sie in der folgenden der hesperianischen Periode. Wenn es dort &Uuml;berflutungen gibt, so sind es eher lokal begrenzte &Uuml;berschwemmungsereignisse. Nach dem heutigen Verst&auml;ndnis ist seit der hesperianischen Periode das Wasser als Eis gebunden. Vorher konnte es auch in fl&uuml;ssiger Form existieren. Wenn es nun regional auftaut, entweder durch Klimaver&auml;nderungen, tektonische T&auml;tigkeit (Magma) oder einen Asteroideneinschlag, so gibt es entweder eine Schlamm- oder eine Wasserflut, die jedoch bald aufh&ouml;rt, da bei dem niedrigen Atmosph&auml;rendruck sich fl&uuml;ssiges Wasser bald sich auftrennt in Wasserdampf und neues Eis. Untersuchungen von Maes Express zeigten, dass es auf der Nordhalbkugel einen See gab der mehrmals &uuml;ber einen Zeitraum von vielen Millionen Jahren existierte, aber niemals l&auml;nger als 5000 Jahre am St&uuml;ck. Er f&uuml;llte sich mit Wasser und es verdampfte wieder und wurde zu Permafrost. Das es &uuml;berhaupt so lange dauert bis es erneut ausfriert ,liegt darin, dass das Wasser Kohlendioxid als Clathrat einschlie&szlig;t und dieses dann drei wird. Nach Modellrechnen dauert es 1000 bis 100.000 Jahre nach Gr&ouml;&szlig;e des Ereignisses bis der Planet wieder seine alte Atmosph&auml;re hat. W&auml;hrend dieser Zeit kann das Wasser in fl&uuml;ssiger Form existieren.<\/p>\n<p>Was klar ist, ist was es in sichtbarer Form an Wasser gibt. In der Atmosph&auml;re ist Wasserdampf vorhanden. Ausgeschieden ist es nur ein 10 \u00b5m dicker Film. In den Polarkappen und Gletschern findet man gen&uuml;gend Wasser um den Planeten mit einer 29,6 m dicken Schicht zu &uuml;berziehen. 11 m macht die gr&ouml;&szlig;ere der beiden Polkappen aus, der Rest findet sich in Permafrostboden. und der zweiten Polkappe. Dass es Permafrostboden gibt zeigen Einschlagskrater die ihn aufrei&szlig;en, wie dieser Krater Yuty, bei 24N, 32 W der knapp 20 km gro&szlig; ist. Doch &uuml;ber die Absch&auml;tzungen was dar&uuml;ber hinausgeht gibt es gro&szlig;e Differenzen. Einige Vertreter meinen, dass im &#8222;Megaregolith&#8220;, einem por&ouml;sen Gestein das bis zu 20% seines Volumens\u00a0 an Wasser aufnehmen kann, gen&uuml;gend Wasser f&uuml;r eine 540 m gro&szlig;e globale Wasserschicht vorhanden ist. Mit etwa 400 bis 500 m Gesamtwassermenge wird auch das Restvorkommen bei optimistischen Sch&auml;tzungen beziffert,. Doch dieses ist nur zum Teil freisetzbar, denn der gr&ouml;&szlig;te Teil ist dann Kilometertief unter der Oberfl&auml;che. Der Megaregloith soll sich 2,5 bis 4 km unter der Oberfl&auml;che erstrecken. Optimistische Sch&auml;tzer prognostizieren diese gro&szlig;e Menge aufgrund der &Uuml;berschwemmungsspuren und dieses Wasser muss irgendwo hin verschwunden sein. Die zweite Gruppe geht von kleineren Mengen aus. F&uuml;r die Spuren so argumentieren sie muss nicht immer so viel Wasser vorhanden sein. Es reicht wenn es regional vorhanden ist um die Spuren zu verursachen. Dann kann es wieder ausfrieren. Da wir auch zahlreiche Gesteinsformationen ohne Megaregolith haben, ist mit Sicherheit 500 m die Obergrenze.\u00a0 Radaraufnahmen von MARSIS an Bord von Mars Express zeigen nahe der Nordrolregion wo man viel Wasser im Gestein vermutet nur einige Hundert Meter dicke Gesteinsschichten, die wasserhaltig sind.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"alignleft\" src=\"\/img\/yuti.jpg\" alt=\"Yuty\" align=\"left\" \/>Die meisten Autoren setzen die Menge die der Mars heute noch in oberfl&auml;chennahen Schichten hat, deutlich kleiner an, 100-150 m werden oft genannt. Das zu den fr&uuml;heren &Uuml;berflutungen fehlende Wasser k&ouml;nnte zu einem gro&szlig;en Teil in dem oxidierten Oberfl&auml;chengestein stecken. Die rote Farbe stammt von Rost, das bedeutet das urspr&uuml;nglich metallische Eisen wurde oxidiert. Selbst wenn es 500 m sind, so ist nur das Wasser in oberfl&auml;chennahen Schichten, zug&auml;nglich. Ich gehe im folgenden von der Annahme aus, dass eine Marskolonie 100-150 m Wasser (als globale Schicht) freisetzen kann.<\/p>\n<h2>Das Problem der Verteilung<\/h2>\n<p>Wie auf der Erde w&uuml;rde beim Mars das Wasser, wenn es durch Klimaerw&auml;rmung oder k&uuml;nstliches Auftauen freigesetzt wird, sich in den tiefer gelegenen Gebieten sammeln. Rechts ist eine topographische Karte, basierend auf den MOLA Messungen von <a href=\"\/mgs.shtml\" target=\"_blank\">Mars Global Surveyor<\/a> wiedergegeben. Blau sind tiefer gelegene Gebiete, rot die h&ouml;chsten Spitzen. Die beiden tiefsten Gebiete sind das Agryre Becken (links) und das Hellasbecken (rechts) auf der S&uuml;dhalbkugel.<\/p>\n<p>Aber auch auf der Nordhalbkugel gibt es tiefer gelegene Gebiete. Anders als auf der Erde gibt es keine Verbindungen zwischen allen tiefer gelegenen Gebieten. Auf der Nordhalbkugel gibt es je zwei tiefer gelegene Ebenen und in der S&uuml;dhalbkugel je zwei eng begrenzte Einschlagsbecken.\u00a0 Sie sind also mehr mit gro&szlig;en Binnenseen vergleichbar.<\/p>\n<p>Wenn wir davon ausgehen, das eine zuk&uuml;nftige Marskolonie es nicht schaffen wird den Mars global so warm zu bekommen wie die Erde (siehe <a title=\"Warum der Mars nicht bewohnbar ist \u2013 die Atmosph&auml;re\" href=\"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2012\/09\/05\/warum-der-mars-nicht-bewohnbar-ist-die-atmosphare\/\" target=\"_blank\">Artikel &uuml;ber die Atmosph&auml;re<\/a>), so w&auml;re sie daran interessiert, Wasser m&ouml;glichst an der &Auml;quatorregion zu haben, da man hier wie auf der Erde die h&ouml;chsten Temperaturen zu erwarten sind. Bei den n&ouml;rdlichen Gebieten sind dies Tiefebenen verbunden. Das Wasser w&uuml;rde sich im Westen im tiefsten Gebiet, dem Amazonisbecken sammeln, dass bei 196 Ost, 24 Grad Nord zentriert ist. Es hat einen Durchmesser von 900 x 1300 km im tiefsten Gebiet, das &uuml;ber -3500 m tief geht. Noch etwas tiefer und s&uuml;dlicher gelegen ist die Isidisebene vie 13 N, 87 West. Mit 1200 km Durchmesser k&ouml;nnte man einen kleinen Binnensee unterbringen. Es sammelt das Wasser aus dem &ouml;stlichen Teil der Nordhalbkugel. Die tiefe von Isidis geht bis zu -3900 und -3600 m. Die s&uuml;dlich gelegenen Einschlagsbecken liegen schon in mittleren Breiten, sind aber noch tiefer.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignright\" src=\"\/img\/mars-topographische-karte.jpg\" alt=\"Topografische Karte\" width=\"1200\" height=\"765\" align=\"right\" \/>Egal wie man es aber dreht und wendet &#8211; 100 m globale Wassers&auml;ule sind recht wenig. F&uuml;r ein Klima wie bei uns wird es nicht reichen, da selbst im optimistischen Fall die &#8222;Meer&#8220; nur rund 1000 km gro&szlig; w&auml;ren. Es w&auml;re also eher ein W&uuml;stenklima wie in der Trias. Eine Zivilisation wird daher sich um nat&uuml;rliche Wasserreservoirs wie Einschlagskrater und Becken ansiedeln und ausgehend von diesen die Umgebung bew&auml;ssern. Ideal w&auml;re z.B. das Valles marineris, da es tief ist, sich &uuml;ber 4000 km erstreckt und so eine lange K&uuml;ste hat. Da sich ohne zutun des Menschen &uuml;ber geologische Zeitr&auml;ume das Wasser an wenigen Orten sammeln w&uuml;rde, darunter auch zu weit polw&auml;rts gelegenen wie dem Hellasbecken, wird es n&ouml;tig sein das Wasser zu transportieren wo man es ben&ouml;tigt, z.B.in kleinere Krater die dann als lokale Depots dienen.<\/p>\n<h2>Ist das Wasser genie&szlig;bar?<\/h2>\n<p>Wir wissen seit Viking, dass die Marsoberfl&auml;che chemisch sehr reaktiv ist. <a href=\"\/phoenix-mission.shtml\">Phoenix<\/a> konnte Perchlorate als starke Oxidationsmittel nachweisen. Diese sind wasserl&ouml;slich, aber nicht stabil, Trotzdem wird man wohl sehr lange erst jedes Wasser von ihnen befreien m&uuml;ssen, zumal sie bei jedem Regenfall erneut aus dem Boden ausgewaschen werden. Offen ist, wie viel Salz der Mars enth&auml;lt. Wenn wir Parallelen zur Erde ziehen so wird im Marseis viel Salz gebunden sein, weiteres k&ouml;nnte aus der Oberfl&auml;che ausgewaschen werden wenn wir das Wasser freisetzen. Bei der geringen Wassermenge (100 m beim Mars, gegen&uuml;ber 2700 m bei der Erde, bei globaler Abdeckung) w&uuml;rden schon wesentlich geringere Natriummengen als auf der Erde ausreichen, um ein sehr salzhaltiges Wasser zu erhalten. F&uuml;r die landwirtschaftliche Nutzung m&uuml;sste man es aufwendig per Umkehrosmose vom Salz befreien. Das gleiche gilt erst recht f&uuml;r Trinkwasser. Auch Niederschlagswasser w&auml;re nicht trinkbar, denn es w&uuml;rde Salz und Perchlorate aus der Oberfl&auml;che l&ouml;sen und das &uuml;ber Jahrmillionen. (Die Meere waren bei uns nicht immer so salzig wie heute, das meiste Salz steckt heute in Lagerst&auml;tten, im Archaikum waren die Meere wohl f&uuml;nfmal salzhaltiger als heute und das d&uuml;rfte auch beim Mars so sein).<\/p>\n<p>Es ist daher nicht damit zu rechnen, dass wir das Wasser unaufbereitet trinken k&ouml;nnen, das gleiche gilt f&uuml;r die Landwirtschaft die noch viel mehr Wasser ben&ouml;tigt. F&uuml;r die Entfernung von Salz ben&ouml;tigt man viel Energie. Je nach Salzgehalt auf der Erde zwischen 2 und 4 kWh pro Kubikmeter Wasser. Da es aber auch unwahrscheinlich ist, dass wir jemals den Mars so warm bekommen, dass Menschen dort ohne Schutz leben k&ouml;nnen, w&auml;re dies kein Problem, denn f&uuml;r die Erhaltung der Atmosph&auml;re br&auml;uchte mal viel mehr Energie, wenn man dieses Szenario wirklich durchdenkt. Eine kleine Kolonie in einem abgeschlossenen Ressort, k&ouml;nnte das Wasser aus den Polkappen beziehen. Diese entstanden durch Niederschl&auml;ge und tr&auml;gt man eine Oberfl&auml;chenschicht ab, die durch Sande verunreinigt ist, so d&uuml;rften die tieferen Schichten Wasser mit nur wenig Salz (hereingetragen durch Flugsand) enthalten. Dieses kann als Eisblock zur Kolonie bef&ouml;rdert und dort aufgetaut werden, da es beim Mars heute niemals so warm wird, dass Wasser in fl&uuml;ssiger Form existieren kann. Die Sublimationsverluste sind bei gro&szlig;en Bl&ouml;cken klein, viel weniger als bei den Pl&auml;nen auf der Erde Eisberge zur Bew&auml;sserung in W&uuml;stengeboete zu ziehen. Allerdings gibt es keinen Schiffsweg und das Gel&auml;nde ist sehr unwegsam.<\/p>\n<p>F&uuml;r eine Marsbesiedelung in Form einer zweiten Erde, wird es aber zu wenig sein und in gro&szlig;en Teilen des Planeten wird ein W&uuml;stenklima herrschen. Eher werden die Menschen wenn sie wirklich jemals eine f&uuml;r Menschen atembare Atmosph&auml;re hinbekommen dann wie W&uuml;stenbewohner rund um kleine Wasseroasen oder Binnenseen leben und mit Rohrleitungsnetzen das Wasser von den tiefer gelegenen Einschlagsbecken dorthin leiten. Wenn es so viel Megaregolith gibt wie prognostiziert wird, so k&ouml;nnte er nicht nur eine Quelle sondern auch eine Senke f&uuml;r Wasser sein, denn wie ein schwamm w&uuml;rde er das Wasser das durch Regen f&auml;llt aufsaugen und so k&ouml;nnte im ung&uuml;nstigsten Falle gar kein Wasser mehr an der Oberfl&auml;che verbleiben, weil nach dem Abschmelzen der Polkappen auch dieses Wasser vom Megaregolith aufgesaugt wird.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>So, nun der zweite Teil &uuml;ber die Probleme des Terraforming beim Mars, diesmal &uuml;ber das Problem des fehlenden Wassers \/ seiner Aufbereitung. Teil 1 erschien gestern.<\/p>\n","protected":false},"author":169,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[14,802],"class_list":["post-7017","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-allgemein","tag-mars","tag-wasser","entry"],"a3_pvc":{"activated":false,"total_views":223,"today_views":0},"jetpack_featured_media_url":"","jetpack-related-posts":[{"id":18430,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2025\/10\/06\/treibstoffgewinnung-auf-dem-mars\/","url_meta":{"origin":7017,"position":0},"title":"Treibstoffgewinnung auf dem Mars","author":"Bernd Leitenberger","date":"6. Oktober 2025","format":false,"excerpt":"Bis es eine Kolonie auf dem Mars gibt wird es sicher noch Jahrzehnte dauern, wenn \u00fcberhaupt. Ich bin jetzt 60 und glaube nicht, das ich dies noch erleben werde. 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