Der Mars-Rover Perseverance der Nasa hat im Jezero-Krater kleinste Spuren des Minerals Korund entdeckt – ein unerwarteter Fund, der die Fachwelt in Aufsehen versetzt. Eine aktuelle Auswertung der Messdaten des Instruments SuperCam, veröffentlicht im Fachmagazin Geophysical Research Letters, belegt die Existenz chromhaltigen Korunds, der auf der Erde als Grundlage für Saphire und Rubine dient. Die Entdeckung wirft nicht nur ein neues Licht auf die geologische Vergangenheit des roten Planeten, sondern stellt die Wissenschaft vor ein überraschendes Rätsel.
Laser statt Kamera: Wie die SuperCam die Kristalle aufspürte
Die spektroskopischen Messungen an drei Gesteinsbrocken fanden bereits im vergangenen Jahr statt, wurden jedoch erst jetzt detailliert ausgewertet. Bei den untersuchten Proben handelt es sich um sogenannte Lesesteine – lose auf der Oberfläche liegende Brocken, die nicht mehr mit dem ursprünglichen Grundgestein verbunden sind. Solche Fragmente sind für Geologen besonders wertvoll, da sie durch vergangene Umwelteinflüsse aus unterschiedlichen Regionen an ihren Fundort gespült worden sein könnten. So erhofft sich das Forschungsteam einen geologischen Querschnitt einer weit größeren Umgebung, ohne dass der Rover dafür weite Strecken zurücklegen müsste.
Die Analyse förderte ein wichtiges Detail zur physischen Beschaffenheit der Funde zutage: Die einzelnen Edelsteinkristalle sind extrem winzig und weisen vermutlich einen Durchmesser von weniger als 0,2 Millimetern auf. Die Entdeckung gelang nicht durch gewöhnliche Kameras, sondern durch eine aufwendige lasergestützte Analyse. Der Rover beschoss die Proben mit einem Laser und vermaß anschließend das extrem schwache Nachleuchten der angeregten Atome – eine Methode namens zeitaufgelöste Lumineszenzspektroskopie. Dabei zeigten sich zwei markante Spitzenwerte bei den Wellenlängen von 692,7 und 694,1 Nanometern. Diese Spektrallinien gelten als sicherer Nachweis für Chrom-Atome, die Aluminium in der Kristallstruktur ersetzen und irdischen Rubinen ihre typische rötliche Färbung verleihen. Die drei untersuchten Gesteinsbrocken tragen die internen Namen Hampden River, Coffee Cove und Smiths Harbour.
Geologisches Rätsel um fehlendes Silizium auf dem Mars
Trotz der eindeutigen Messwerte stellt die Entdeckung die Wissenschaftler vor ein handfestes geologisches Problem. Für die Entstehung von Korund bedarf es großer Mengen an Aluminium und einer Umgebung, die praktisch frei von Silizium ist. Der Mars ist jedoch ein Planet, dessen gesamte Oberfläche enorm reich an Silikaten ist. Wenn Silizium in der direkten Umgebung vorhanden ist, bindet es das Aluminium normalerweise sofort und bildet typische Feldspat-Minerale, was die Entstehung von Korund weitgehend unterbindet.
Unter irdischen Bedingungen entsteht der Edelstein zudem meist durch Plattentektonik in Verbindung mit enormer Hitze und hohem Druck tief in der Erdkruste. Da der rote Planet nach derzeitigem Kenntnisstand jedoch nie über eine aktive Plattentektonik verfügte, scheidet dieser Entstehungsweg für die entdeckten Kristalle faktisch aus. Die Forscher um die Geochemikerin Ann M. Ollila vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico stehen somit vor einem grundlegenden Widerspruch.
Meteoriteneinschläge als mögliche Ursache für die Kristalle
Um diesen Widerspruch aufzulösen, favorisiert das Team eine alternative Theorie für die lokale Gesteinsbildung: die sogenannte Einschlagmetamorphose. Demnach könnten gewaltige Meteoriteneinschläge – wie jener, der den Jezero-Krater formte – kurzzeitig exakt die nötigen Druck- und Temperaturverhältnisse geschaffen haben, um Korund entstehen zu lassen. Diese Erklärung ist physikalisch plausibel, weist jedoch als theoretisches Modell eine entscheidende Schwäche auf: Bislang existieren lediglich spektroskopische Messdaten aus der Ferne, aber keine echten physischen Proben in irdischen Laboren, um diese Theorie zweifelsfrei zu verifizieren. Alternative Entstehungswege können nicht vollständig ausgeschlossen werden.
Fehlende Probenrückführung erschwert den endgültigen Beweis
Um letzte Gewissheit zu erlangen, müssten die betroffenen Gesteinsproben durch eine zukünftige Raumfahrtmission zur Erde gebracht werden. Die Autoren der Studie betonen, dass ein vollständigeres Verständnis der Marsgeschichte erst durch die Untersuchung dieser physischen Proben auf der Erde möglich werde. Ob und wann die von der Nasa ursprünglich geplante Mars Sample Return Mission tatsächlich stattfindet, ist aufgrund erheblicher Budgetprobleme derzeit ungewiss. Bis zur erfolgreichen Rückführung dieser Proben beweist der spektroskopische Befund zwar die Existenz des Minerals, kann dessen Entstehungsgeschichte jedoch nicht abschließend klären. Der Fund bleibt damit ein faszinierender Mosaikstein im Puzzle der geologischen Entwicklung des Mars – und ein klares Signal, dass die Geheimnisse des roten Planeten noch lange nicht gelüftet sind.
