Wasser im All
Viele Missionen der Raumfahrt suchen nach Wasser - und damit auch nach Leben. Auf dem Mars ist Phoenix jetzt fündig geworden
12. März 2008 - großer Erfolg im All: Die europäisch-amerikanische Raumsonde Cassini näherte sich dem kleinen Saturnmond Enceladus bis auf 50 Kilometer - so nah wie nie zuvor. Mit 15 Kilometern pro Sekunde raste sie mitten durch eine der rätselhaften Eisfontänen am Südpol des Mondes, die Forscher schon beim vorhergehenden Vorbeiflug vor drei Jahren entdeckt hatten. Doch dieses Mal gelang es der Sonde, Proben zu nehmen. Die Ergebnisse waren atemberaubend: Eispartikel und Wasserdampf, Methan und Propan.
"Enceladus hat Wärme, Wasser und organische Chemikalien", frohlockte Cassini-Projektwissenschaftler Dennis Matson von der US-Raumfahrtbehörde Nasa. "Wir haben quasi eine Rezeptur für das Leben in unseren Händen, aber wir müssen noch die letzte Zutat finden: flüssiges Wasser." Tatsächlich sind die Forscher zuversichtlich, dass es auch dieses geben könnte: Die Eisgeysire ließen sich nur durch das Vorhandensein eines Ozeans direkt unter der Eiskruste des kleinen Mondes mit nur 500 Kilometer Durchmesser erklären.
Es gibt kaum eine Meldung der Nasa oder ihres europäischen Gegenstücks, der Esa, die nicht das kostbare Nass erwähnt. Sei es der Flug der Raumsonde Galileo zum Jupiter, die Fahrt des Rovers Spirit auf dem Mars oder die Analyse des Lichts, das Teleskope von fernen Exoplaneten einfangen: Immer geht es auch darum, ob es in den Weiten des Weltalls Wasser gibt. Der Grund dafür liegt auf der Hand: Das kleine Molekül H2O ist Grundlage allen Lebens, wie wir es kennen. Die Suche nach Wasser ist immer auch die Suche nach den Orten im Universum, an denen die Entstehung von Leben theoretisch möglich ist.
Dazu braucht es flüssiges Wasser wohlgemerkt. "Es gibt im Weltall durchaus eine große Menge Wasser", sagt Ralf Jaumann vom Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin. "Doch fast immer liegt es als Gas oder Eis vor." Wasserstoff, einer der beiden Bestandteile von H2O, ist das häufigste Element im Universum, und auch Sauerstoff ist nicht selten. Die "Überlebenszone", jener Bereich zwischen null und 100 Grad Celsius, in dem Wasser flüssig ist, befindet sich in unserem Sonnensystem in etwa dort, wo die Erde ist. Näher an der Sonne ist es zu heiß - die Oberflächen von Merkur und Venus erhitzen sich auf bis zu mehr als 400 Grad Celsius. Dort gibt es aber immerhin auch Wasserdampf. Weiter von der Sonne entfernt ist es zu kalt. Der Weltraum um Jupiter und Saturn misst minus 200 Grad Celsius. Und dann ist da noch unser Nachbarplanet, der Mars. Heute ist der rote Planet kalt - auf seiner Oberfläche herrschen bis zu minus 120 Grad Celsius. Doch die Wissenschaftler sind sich einig: Dort schwappten einst große Mengen Wasser.
Schon in den 1970er-Jahren beobachtete die erste Sonde im Marsorbit ausgetrocknete Flusstäler, die von einer ehemals feuchten Vergangenheit kündeten. Seitdem haben zahlreiche Mars-Missionen dieses Bild verfestigt: "Es gibt überall auf dem Mars sehr viele Erosionsformen, die nur von flüssigem Wasser stammen können", sagt Jaumann. Die meisten davon sind mehr als 3,7 Milliarden Jahre alt. Damals war die Atmosphäre dichter, also reicher an Kohlendioxid. Das sorgte für einen Treibhauseffekt, der den Mars erwärmte. Entstanden ist der rote Planet vor 4,5 Milliarden Jahren. "Das ergibt immerhin 800 Millionen Jahre, in denen es auf dem Mars sehr wahrscheinlich dauerhaft und viel Wasser gab", so Jaumann. Ein Zeitraum, in dem die Entstehung von Leben durchaus denkbar sei.
Wo aber ist das Wasser heute? Zu großen Teilen noch immer auf dem Mars - gefroren: Die Polkappen bestehen zum Teil aus purem Wassereis, wie Satellitenaufnahmen und spektrale Analysen des abgestrahlten Lichts zeigen. An beiden Polen zusammen ist etwa ein Volumen gespeichert, das dem Grönlandeis auf der Erde entsprich. Im Jahr 2002 entdeckte die Sonde "Mars Odyssey Orbiter" der Nasa, dass es außerhalb der Pole, gleich unter der Oberfläche viel Eis gibt.
Diesen Befunde hat Phoenix, die Sonde der Nasa, die am 25. Mai in einer Ebene in der Nordpol-Region des roten Planeten gelandet ist, jüngst bestätigt. Phoenix habe gefrorene Bodenproben in der Polregion gesammelt und dabei gefrorenes Wasser gefunden, teilte die Nasa am 31. Juli mit. Die Bodenproben seien im Mini-Labor der 410 Kilogramm schweren Sonde erhitzt worden, dabei sei Wasserdampf entstanden. Die Existenz von Wasser gilt damit für die Nasa als sicher. Für die Forscher, die seit Jahren davon ausgehen, dass es Wasser auf dem Mars gibt, ist der Fund eine Sensation und der langersehnte endgültige Beweis.
Denn meist sind die Wissenschaftler ausschließlich auf indirekte Methoden angewiesen. Zum Beispiel auf dem Saturnmond Enceladus: Derart spektakuläre Eisfontänen, wie sie dort beobachtet wurden, können nur entstehen, wenn es eine Energiequelle gibt, die sie antreibt. Vermutlich handelt es sich dabei um Gezeitenreibung.
Ein wenig anders sieht es auf Planeten außerhalb unseres Sonnensystems aus. Bekannt sind nur gut 220 solcher Exoplaneten. Jüngst berichteten Forscher euphorisch, dass sie auf zweien Wasser entdeckt hätten: Gemäß der spektralen Analyse des Lichts gibt es auf dem 150 Lichtjahre entfernte Planet HD 209458b und einem Planet, der die 20 Lichtjahre entfernte Sonne Gliese 581 umkreist, zumindest Wasserdampf; das ist allerdings umstritten. Im Prinzip aber halten es Astronomen für vorstellbar, dass es ähnlich wie bei unserer Sonne auch um ferne Sonnen eine feuchte Überlebenszone geben könnte.
Die Autorin ist freie Journalistin in den USA.