Studie schätzt Staubanteil in freiliegendem Mars-Eis am Nordpol auf unter drei Prozent

Eine am 8. September 2026 in npj Space Exploration veröffentlichte Studie schätzt, dass freiliegendes Wassereis an sechs Orten nahe dem Nordpol des Mars meist weniger als drei Prozent Staub nach Masse enthält. Frühere Schätzungen reichten bis zu etwa 25 Prozent. Die Analyse von Pari Mohan und Aditya R. Khuller bezieht sich auf untersuchte Standorte nördlich von 65°N, nicht auf sämtliche Eisvorkommen des Planeten. Die Studie beschreibt damit eine deutlich geringere Staubmenge in den untersuchten eisreichen Schichten.

Wie die Forschenden den Staubanteil ermittelten

Die Forschenden werteten Spektren aus dem sichtbaren und nahinfraroten Licht aus: OMEGA an Bord von Mars Express und CRISM auf dem Mars Reconnaissance Orbiter lieferten Beobachtungen aus dem Orbit. Hinzu kamen Messungen der Helligkeit des Eises am Landeplatz der Phoenix-Sonde.

Ein Spektrum zeigt, wie stark eine Oberfläche Licht verschiedener Wellenlängen zurückwirft. Um daraus Eigenschaften des Eises abzuleiten, nutzten Mohan und Khuller ein Strahlungstransportmodell, das beschreibt, wie Licht durch geschichteten Schnee und durch Verunreinigungen beeinflusst wird. Es berücksichtigt unter anderem eine Oberflächen- und eine darunterliegende Schicht. Für die Berechnungen nahmen die Forschenden im Allgemeinen an, dass Staubteilchen getrennt von den Eiskörnern vorliegen. Wären die Verunreinigungen stattdessen in die Eiskörner eingeschlossen, läge die tatsächliche Menge laut Studie ungefähr bei der Hälfte des Modellwerts.

Eisreiche Schichten und Staubmarker

Die niedrige Schätzung beschreibt nicht jede einzelne Schicht. Die Studie behandelt auch Staubmarker-Schichten: klar abgegrenzte, 1 bis 20 Meter dicke Lagen, für die ein Staubanteil von 10 bis 50 Prozent des Volumens geschätzt wird. Das entspricht laut den Berechnungen 24 bis 74 Prozent nach Masse. Diese besonders staubhaltigen Lagen sind von den eisreichen Schichten zu unterscheiden, für die die niedrigeren Werte gelten.

Staub beeinflusst, wie viel Licht das Eis reflektiert und wie viel Energie es aufnimmt. Aditya R. Khuller erklärte gegenüber Space, staubigeres Eis sei dunkler und erwärme sich stärker. Die Ergebnisse sollen deshalb helfen, Energiebilanz und Stabilität des Polareises sowie die Klimaentwicklung des Mars besser zu modellieren.

Khuller zog außerdem eine mögliche Analogie zu mikrobenhaltigem Schmelzwasser auf der Erde. Die Studie untersucht jedoch die Eigenschaften des Eises und ihre Bedeutung für Klimamodelle; sie berichtet keine Entdeckung von Leben auf dem Mars.