Seit über einem Jahrhundert spekulieren Science-Fiction-Autoren und Wissenschaftler gleichermaßen über die Kolonisierung des Mars. Eines der vielen Probleme bei dieser Idee ist jedoch das kalte Marsklima. Der Mars ist viel kälter als die Erde, nicht nur, weil er weiter von der Sonne entfernt ist, sondern weil seine dünnere Atmosphäre keinen starken Treibhauseffekt unterstützt.
Der Treibhauseffekt
Wenn sichtbares Licht der Sonne auf die Marsoberfläche trifft, wird es absorbiert und in Wärme umgewandelt. Der Planet strahlt einen Teil dieser Wärme in Form von Infrarotstrahlung in den Weltraum zurück. Treibhausgase wie CO2 sind für sichtbares Licht transparent, absorbieren jedoch stark im Infrarotbereich des Lichtspektrums. Die Gase wirken wie eine Decke, die die Wärme einfängt und die Temperatur erhöht. Dieser Effekt ist vergleichbar mit Gewächshausglas, das die Luft im Inneren warm hält.
Gase in der Marsatmosphäre
Die Marsatmosphäre besteht zu mehr als 95 Volumenprozent aus CO2. Die restlichen Gase sind ein Gemisch aus Stickstoff, Argon, Sauerstoff und Kohlenmonoxid. CO2 ist ein starkes Treibhausgas, daher hat der Mars einen Treibhauseffekt. Aber es ist sehr schwach, weil die Marsatmosphäre so dünn ist – 100 Mal weniger dicht als die Erdatmosphäre.
Ein historischer Treibhauseffekt auf dem Mars?
Einige Wissenschaftler haben spekuliert, dass der Mars einst einen stärkeren Treibhauseffekt hatte. 1971 zeigten beispielsweise Daten der Raumsonde Mariner 9, dass die Oberflächentemperatur auf dem Mars während eines Staubsturms deutlich zugenommen, der vorübergehend mehr Wärme in der Nähe des Planeten einschloss Oberfläche. Der Astronom Carl Sagan wies darauf hin, dass unter den richtigen Bedingungen ein ausreichender Anstieg der Oberflächentemperatur die polaren Eiskappen des Mars schmelzen würde. Dies war möglich, weil Marsian Wolken werden gemacht von gefrorenem CO2. Bei ausreichender Erwärmung würde das CO2 die Atmosphäre verdicken und zur weiteren Erwärmung beitragen. Sagan und andere Astronomen spekulierten, dass Ereignisse dieser Art früher in der Geschichte des Roten Planeten aufgetreten sein könnten.
Mars lebenswerter machen
Derzeit ist der Treibhauseffekt auf dem Mars sehr schwach. Einige Wissenschaftler fragen sich jedoch, ob es möglich ist, den Mars durch eine Verdickung seiner Atmosphäre bewohnbarer zu machen. Dieser Ansatz, sagen sie, könnte einen stärkeren Treibhauseffekt erzeugen und den Mars zu einem wärmeren Planeten machen. Da nicht klar ist, wie viel CO2 die Polarkappen des Mars enthalten, sind sich die Wissenschaftler nicht sicher, wie viel zusätzliches CO2 benötigt würde, um die Marsoberfläche zu erwärmen. Andere Möglichkeiten sind die Zugabe verschiedener Treibhausgase wie Perfluorcarbone (PFC) in die Atmosphäre.