Garching/Zürich. Nass oder trocken - wie sah die Vergangenheit des Mars aus? Ob es je flüssiges Wasser in nennenswerter Menge auf dem heute rostroten, staubtrockenen Planeten gab, ist in der Wissenschaft umstritten. Forscher der ETH Zürich gehen davon aus, dass auf dem Nachbarn der Erde, der gut halb so groß wie unser Planet ist, kurz nach der Entstehung ein Himmelskörper von der Größe des Erdmondes einschlug. Die Folge seien ein gewaltiger Magma-Ozean und ein Vulkanismus gewesen, die den Mars zu dem vollkommen lebensfeindlichen Ort machten, der er bis heute ist.

Wissenschaftler der europäischen Südsternwarte Eso kommen dagegen zum entgegengesetzten Ergebnis. Sie sind überzeugt, dass einst auf dem Mars reichlich Wasser geflossen sein muss. Das schließen sie aus der Analyse der Polkappen, in denen bis heute Wasser gespeichert ist. Der Ur-Ozean auf dem jetzt knochentrockenen Planeten könnte ein Fünftel des Planeten bedeckt und mehr Wasser als das irdische Nordpolarmeer enthalten haben.

Die Forscher untersuchten in einem internationalen Team sechs Jahren lang die Marsatmosphäre. Danach hat der junge Planet vor vier Milliarden Jahren genug Wasser besessen, um einen großen Ozean auf der heute von flachen Tiefebenen geprägten Nordhälfte zu bilden. In manchen Regionen sei das Wasser über 1600 Meter tief gewesen.

Wie groß dieses Meer einst gewesen ist, berechneten die Forscher auf indirektem Weg. Sie untersuchten, wie viel Wasser mutmaßlich in den Weltraum verloren ging, so Geronimo Villanueva vom Goddard Space Flight Center der Nasa. Die Rechnung basiert auf dem Vergleich der Massenverhältnisse zweier unterschiedlicher Formen des Wasserstoffs. Ein Wassermolekül besteht aus zwei Wasserstoff- und einem Sauerstoff-Atom. Dabei kann der Wasserstoff in zwei Varianten (Isotopen) vorkommen, die sich in ihrem Atomgewicht unterscheiden. Da Wasser mit schwereren Wasserstoff-Atomen langsamer verdunstet, reichern sich diese Moleküle an. Und dieses Verhältnis der Wasserstoff-Isotope können die Forscher mit Teleskopen von der Erde aus messen. Das Team konzentrierte sich auf die Eiskappen der Pole, die größten Wasserreservoirs des Planeten . Dort, so das Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, ist die schwere Form des Wassers im Vergleich zu irdischem Meerwasser um den Faktor sieben angereichert.

Auf der Basis dieser Messwerte schließen die Forscher, das der Mars in Urzeiten einen Ozean von mindestens 20 Millionen Kubikkilometern Volumen besessen hat. "Wenn der Mars so viel Wasser verloren hat, gab es höchstwahrscheinlich länger Wasser auf der Oberfläche, als bisher angenommen, was darauf hindeutet, dass er länger bewohnbar war", so Michael Mumma, einer der leitenden Forscher des Projekts.