Noora Alsaeed hat schon oft darüber nachgedacht, einen Schneemann auf dem Mars zu bauen.
Lassen Sie uns das noch einmal durchgehen. Ein Schneemann an Mars? Dieser wüstenähnliche, trostlose Planet da drüben? Die mit Sand bedeckt? Was für ein ungewöhnlicher Tagtraum.
Aber Alsaeed weiß ein paar Dinge, die der Rest von uns nicht weiß. Sie ist Planetenwissenschaftlerin an der University of Colorado in Boulder, deren Arbeit sich auf Daten eines NASA-Raumfahrzeugs stützt, das den Mars umkreist. Sie studiert die Polarregionen des Roten Planeten und die besonderen Moleküle, die in der Atmosphäre darüber schweben. Sie weiß, dass es auf dem Mars schneit.
Genau wie die Erde hat der Mars Jahreszeiten, und während des Winters – etwa doppelt so lang wie bei uns – stürzen Eiskristalle aus den Wolken und sammeln sich auf der kalten Oberfläche an. Das klingt unglaublich, wenn man bedenkt, dass der Mars notorisch trocken ist. Aber Mars umgeht diese kleine Technik, indem er komplizierten, sechsseitigen Wasserschnee durch etwas anderes ersetzt. Die Marsatmosphäre, die um ein Vielfaches dünner ist als die der Erde, besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid. Unter den bittersten Bedingungen verwandelt sich das Kohlendioxid von einem Gas in kleine, würfelförmige Eiskristalle – insbesondere Trockeneis, die Art, die wir Erdlinge verwenden, um an Halloween eine gruselige Szene zu machen. Das Eis ist zu schwer, um am Marshimmel zu bleiben, also wirbelt es herunter und setzt sich in flachen Haufen auf dem roten Planeten ab.
Mars ist der Planet, der neben der Erde wahrscheinlich den größten Eindruck auf die öffentliche Vorstellungskraft hinterlassen hat. Wir kennen den Mars gut als den Planeten mit all den Rovern, den Ort, an dem Elon Musk möchte, dass Menschen ein zweites Zuhause errichten, das offensichtliche nächste Ziel, nachdem die Menschen den Mond betreten haben. Aber unter all diesem Hype verbergen sich subtilere, geradezu faszinierende Details über den vierten Planeten von der Sonne, wie seine faszinierende Klanglandschaft und seine reich strukturierten Felsformationen, die wie Mille-Feuille geschichtet sind. Kohlendioxidschnee ist nur eine der vielen Kuriositäten des Mars.
Wissenschaftler begannen bereits im 19. Jahrhundert zu vermuten, dass die Polarregionen des Mars kalt genug werden könnten, um Kohlendioxid in Schnee umzuwandeln, sagte mir Paul Hayne, ein Planetenwissenschaftler an der CU Boulder, der den Schneefall auf dem Mars untersucht. Eine NASA-Mission in den 1970er Jahren machte Beobachtungen, die später als erste Anzeichen von Kohlendioxid-Schneefall interpretiert wurden. Im Jahr 2008 entdeckte ein Raumschiff, das in den nördlichen Ebenen des Mars landete, Anzeichen von Schnee – der Art Wassereis! –, der aus der Atmosphäre fiel. Aber es gab keine Beweise dafür, dass der Wasserschnee tatsächlich den Boden erreichte; Die Luft auf dem Mars ist so dünn, dass das Wasser zu einem Gas sublimiert, bevor die Kristalle die Oberfläche berühren können.
Der Mars Reconnaissance Orbiter, der den Mars seit mehr als 15 Jahren umkreist, hat jedoch Kohlendioxidschnee eingefangen, der die Oberfläche erreicht. (Wissenschaftler haben keine fotografischen oder Video-Beweise von Kohlendioxid-Schneefall, nur Detektionen mit Lasertechnologie und Beobachtungen in Wellenlängen, die für unsere Augen unsichtbar sind. „Da der meiste Schnee auf dem Mars in der Dunkelheit der Polarnacht fällt, haben wir müssen Strahlungswellenlängen außerhalb des sichtbaren Spektrums verwenden“, sagte Hayne.) Der Schnee sammelt sich sogar an, meistens in der Nähe von geneigten Bereichen wie Klippen und Kraterrändern, sagte Sylvain Piqueux, ein Forscher am Jet Propulsion Laboratory der NASA, der den Mars untersucht mich. Er sagte, dass sich genug davon anhäuft, um – hypothetisch – mit Schneeschuhen hineinzulaufen.
Diese Vorstellung regt die Fantasie an. Wie mag es sein, mitten im Winter auf der Marsoberfläche zu stehen, wenn die Temperaturen endlich kalt genug sind, um einige Moleküle vom Himmel zu lösen? Schneefall tritt nur während der kalten Marsnacht auf. Wenn Sie also ein Nachtsichtgerät mitbringen, sehen Sie, dass Sie in einen hellen Dunst gehüllt sind. Kohlendioxid-Schneeflocken sind winzig, kleiner als die Breite einer Haarsträhne – viel kleiner als ihre sechsseitigen Gegenstücke aus Wassereis. “Es würde nicht so magisch aussehen wie auf der Erde”, sagte Alsaeed.
Aber ein Schneesturm auf dem Mars wäre auf seine Art schön. „Es wäre außerordentlich ruhig“, sagte Hayne. Vielleicht können Sie sogar das Geräusch kleiner Kohlendioxid-Schneewürfel hören, die auf den Boden fallen. Ein Windstoß könne „eine undurchsichtige Säule aus glitzerndem Schnee“ aufwirbeln, sagte er. „Glitzern“ und „Schnee“ – zwei Wörter, die Ihr geistiges Bild vom Mars verändern können.
Wenn Astronauten also theoretisch auf dem Roten Planeten Schneeschuhwandern könnten, was könnten sie dann noch tun? Skifahren ist wahrscheinlich out, sagte Hayne. „Ein Teil dessen, was das Skifahren auf der Erde möglich macht, ist, dass sich ein dünner Film aus flüssigem Wasser auf den Oberflächen der Eispartikel bildet, wenn Ihr Ski Reibung erzeugt und Ihre Bewegung schmiert“, sagte er. Auf dem Mars würde diese Reibung dazu führen, dass sich Eispartikel in Dampf verwandeln und davonwehen, was „Ihre Skier wahrscheinlich ein bisschen eichhörnlich machen würde“.
Ob weitere klassische Winteraktivitäten auf dem Mars stattfinden könnten, wissen die Experten nicht genau. „Die Idee, mit Schnee umzugehen, der aus CO2 besteht, ist mir einfach so fremd“, sagte Alsaeed. „Das wird ein ganz anderes Ballspiel.“ Piqueux ist sich nicht sicher, ob Kohlendioxidschnee genug zusammenklumpen würde, um einen Schneeball zu bilden, geschweige denn einen Schneemann; Trockeneis ist nicht gerade ein chemisches Rätsel, aber wie sich das Zeug unter Marsbedingungen verhält, ist mysteriöser, sagte er. Zumindest könntest du einen Schneeengel schaffen. Und den Mund weit öffnen, um eine würfelförmige Schneeflocke zu fangen? „Auf dem Mars darf man niemals die Zunge herausstrecken!“ Sagte Hayne. (Entschuldigung, ich musste fragen!)
Es gibt viel zu lernen. „Schnee könnte ein universeller Prozess für sein [worlds] mit Atmosphäre“, sagte Piqueux. „Zu lernen, wie es funktioniert, könnte uns einiges über Planeten verraten – was ihre Oberfläche formt, wie sie sich entwickelt und wie sie aussieht.“ Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Mars vor einigen Milliarden Jahren eher wie die Erde aussah – warm und mild, mit echten Seen und Meeren. Vielleicht hat es damals auch mehr geschneit, mit klobigen Flocken aus gefrorenem Wasser, und der Einfluss dieser uralten Niederschläge bleibt an den Polen des Planeten eingebettet.
Vor vielen Jahrzehnten, lange bevor Weltraumroboter auf dem Mars ankamen, stellten sich Wissenschaftler den roten Planeten als einen geschäftigen Ort vor und glaubten, dass die Oberflächenmarkierungen, die sie durch ihre Teleskope sahen, Beweise für intelligente Technik seien. Der Astronom Percival Lowell schrieb ausführlich über diese Markierungen, die er Kanäle nannte Der Atlantik im Jahr 1895 und löste in der öffentlichen Vorstellungskraft das verlockende Versprechen eines bewohnten Mars aus. Das war am Ende nicht der Fall: Jegliches Leben, das auf dem Mars entstanden sein könnte, ist entweder schon lange tot oder versteckt sich außer Sichtweite, begraben vor dem grellen Sonnenlicht. Die Unähnlichkeit zur Erde war fast enttäuschend.
Aber dennoch gibt es vertraute Echos, wie Lowell selbst erkannte. „Wenn die Astronomie irgendetwas lehrt, dann lehrt sie, dass der Mensch nur ein Detail in der Entwicklung des Universums ist und dass ähnliche, wenn auch unterschiedliche Details in der Vielzahl von Kugeln um ihn herum unvermeidlich zu erwarten sind“, schrieb er. „Er erfährt, dass er sein Doppelgänger zwar wahrscheinlich nirgendwo finden wird, aber dazu bestimmt ist, eine beliebige Anzahl von Cousins zu entdecken, die im Weltraum verstreut sind.“ Cousins wie Marsschnee – vielleicht nicht genug, um einen echten Schneemann zu bauen, aber sicherlich genug, um unsere Fantasie aus Millionen von Kilometern Entfernung anzuregen.