Forscher erstellen fortgeschrittene Simulationen, die ein tieferes Verständnis der klimatischen Geschichte von Mars vermitteln, und beitragen, festzustellen, ob es einst in der Lage war, das Leben aufrechtzuerhalten.

Ein internationales Forscherteam entwickelt ein Modell der Entwicklung von Mars, das einige seiner langjährigen Geheimnisse freischalten könnte

An international team of researchers is developing a model of Mars’s evolution that could unlock some of its long-held secrets, including whether it once harboured life.

Ein internationales Forscherteam entwickelt ein Modell von Mars Evolution, das einige seiner lang gehaltenen Geheimnisse freischalten könnte, einschließlich der Frage, ob es einst das Leben beherbergte.

The work is being coordinated at the French National Centre for Scientific Research in Paris by François Forget, a space scientist at the Pierre Simon Laplace Institute.

Die Arbeiten werden von François Vergiss, einem Weltraumwissenschaftler am Pierre Simon Laplace Institute, im französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung in Paris koordiniert.

The six-year initiative, named Mars through time and supported by EU funding, is aiming to piece together different periods of the planet’s history to answer the question that has long perplexed scientists: was Mars once habitable?

Die sechsjährige Initiative, die durch die Zeit Mars bezeichnet und von der EU-Finanzierung unterstützt wird, zielt darauf ab, verschiedene Perioden der Geschichte des Planeten zusammenzustellen, um die Frage zu beantworten, die lange verwirrte Wissenschaftler hat: War der Mars einmal bewohnbar?

«Mars was a place where life could have emerged, so it’s very fascinating,» said François, the principal investigator of Mars through time.

«Der Mars war ein Ort, an dem das Leben hätte entstehen können, also ist es sehr faszinierend«, sagte François, der Hauptdet für Mars durch die Zeit.

The researchers are trying to piece together different periods of the planet’s history. Credit: NASA

Die Forscher versuchen, verschiedene Perioden der Geschichte des Planeten zusammenzustellen. Kredit: NASA

The team is working to create simulations that will provide a deeper understanding of Mars’s climatic history and help to determine whether it was once able to sustain life.

Das Team arbeitet daran, Simulationen zu erstellen, die ein tieferes Verständnis der klimatischen Geschichte von Mars vermitteln und dazu beitragen, festzustellen, ob es einst in der Lage war, das Leben aufrechtzuerhalten.

«We are trying to invent a new model, to build a virtual planet that evolves through time. It’s a super ambitious project,» said François.

«Wir versuchen, ein neues Modell zu erfinden und einen virtuellen Planeten zu erstellen, der sich durch die Zeit entwickelt. Es ist ein super ehrgeiziges Projekt », sagte François.

The work to develop this model has been ongoing since 2019 and proved more difficult to realize than initially thought – in part because of the large amount of computing power needed. But the end is in sight.

Die Arbeit zur Entwicklung dieses Modells ist seit 2019 noch nicht abgeschlossen und erwies sich als anfangs schwer zu respektieren als anfangs angenommen - zum Teil aufgrund der großen Menge an Rechenleistung. Aber das Ende ist in Sicht.

«Now I know it’s possible. I’m convinced that soon we will have a very nice tool available to the community.»

«Jetzt weiß ich, dass es möglich ist. Ich bin überzeugt, dass wir bald ein sehr schönes Tool für die Community zur Verfügung haben werden. »

This means we may soon be able to use this virtual time machine to transport ourselves to different periods of Martian history and understand exactly what happened to the planet and when.

Dies bedeutet, dass wir diese virtuelle Zeitmaschine bald nutzen können, um uns in verschiedene Perioden der Marsgeschichte zu transportieren und genau zu verstehen, was mit dem Planeten passiert ist und wann.

Like Earth, Mars was born at the dawn of our solar system, 4.5 billion years ago. It is about half the size of our own planet and is farther from the Sun than we are. At this distance, it receives less solar radiation than Earth does.

Wie die Erde wurde der Mars vor 4,5 Milliarden Jahren im Morgengrauen unseres Sonnensystems geboren. Es ist etwa halb so groß wie unser eigener Planet und ist weiter von der Sonne entfernt als wir. In dieser Entfernung erhält es weniger Sonnenstrahlung als die Erde.

However, evidence increasingly suggests that early in its life, Mars was a warm and wet planet much like our own.

Beweise deuten jedoch zunehmend darauf hin, dass der Mars zu Beginn seines Lebens ein warmer und nasser Planet war, ähnlich wie unser eigenes.

Geological and mineralogical evidence shows that Mars once possessed a thicker atmosphere than the planet has today. Even more intriguingly, we can also see remnants of ancient lakes and seas on its surface.

Geologische und mineralogische Beweise zeigen, dass Mars einst eine dickere Atmosphäre besaß als der Planet heute. Noch faszinierender ist, dass wir auch Überreste alter Seen und Meere auf der Oberfläche sehen können.

Two of these are currently being explored by the NASA rovers Curiosity and Perseverance.

Zwei davon werden derzeit von der Neugier und Ausdauer der NASA Rovers untersucht.

At some point 3 to 4 billion years ago, Mars lost its atmosphere for reasons not yet fully understood, and with it, the temperate conditions that allowed liquid water to exist on its surface.

Irgendwann vor 3 bis 4 Milliarden Jahren verlor Mars seine Atmosphäre aus noch nicht vollständig verstandenen Gründen, und damit die gemäßigten Bedingungen, die es flüssigem Wasser auf seiner Oberfläche existierten.

Today the planet is barren and dry, except for water thought to be trapped under its surface, and ice that we can see frozen at its poles.

Heute ist der Planet unfruchtbar und trocken, außer dass Wasser, von dem angenommen wird, dass er unter seiner Oberfläche gefangen ist, und Eis, das wir an seinen Stangen eingefroren sehen können.

When exactly the planet was warm and wet is still an open question.

Wenn genau der Planet warm und nass war, ist immer noch eine offene Frage.

«We do not understand the climate process that allowed that,’ said François, and points out a crucial issue to be explored: «liquid water means there was a possibility of the emergence of life at the same time life emerged on Earth.»

«Wir verstehen den Klimaprozess, der dies zulässt, nicht«, sagte François und weist auf ein entscheidendes Problem hin: «Flüssiges Wasser bedeutet, dass es die Möglichkeit gab, dass das Leben gleichzeitig auf der Erde entstanden ist.»

Mars is also thought to have gone through periods of vast glaciation, carving valleys on its surface, when the atmosphere temporarily disappeared.

Der Mars wird auch angenommen, dass er Zeiten riesiger Vergletsche und Täler auf der Oberfläche durchgemacht hat, als die Atmosphäre vorübergehend verschwand.

The model is hoping to give insight into when these periods occurred. It will be able to do that with a precision unlike any previous Mars climate models. The current models provide just a snapshot of the climate at any given moment.

Das Modell hofft, einen Einblick in die Zeiträume zu geben. Es wird in der Lage sein, dies mit einer Präzision im Gegensatz zu allen früheren Mars -Klimamodellen zu tun. Die aktuellen Modelle liefern zu jedem Zeitpunkt nur einen Schnappschuss des Klimas.

«We’re trying to have a new model that can simulate the evolution of Mars for thousands or millions of years. When we do that, we can simulate the evolution of glaciers and lakes.»

«Wir versuchen, ein neues Modell zu haben, das die Entwicklung des Mars über Tausende oder Millionen von Jahren simulieren kann. Wenn wir das tun, können wir die Entwicklung von Gletschern und Seen simulieren. »

To develop the model, François and his team take known information about Mars and use powerful computers to simulate the conditions on its surface that this might have led to.

Um das Modell zu entwickeln, nehmen François und sein Team bekannte Informationen über Mars und verwenden leistungsstarke Computer, um die Bedingungen auf seiner Oberfläche zu simulieren, zu denen dies möglicherweise geführt hat.

For example, one known major changing factor on Mars has been its obliquity, the tilt of the planet as it orbits the Sun.

Beispielsweise war ein bekannter wesentlicher wechselnder Faktor für Mars seine Schrägheit, die Neigung des Planeten, während er die Sonne umkreist.

Currently, it is about 25 degrees, similar to Earth, but it has varied throughout its history from almost zero degrees to more than 60 degrees, said François. This has caused large swings in the amount of heat on Mars’s surface.

Derzeit sind es ungefähr 25 Grad, ähnlich wie die Erde, aber es hat sich während seiner gesamten Geschichte von fast null Grad auf mehr als 60 Grad variiert, sagte François. Dies hat große Schwankungen in der Wärmemenge auf der Mars -Oberfläche verursacht.

The thickness and composition of the Martian atmosphere over time is also an open question. Today the planet’s atmosphere is about 1% of the Earth’s volume, with 95% of it made up of CO2.

Die Dicke und Zusammensetzung der Marsatmosphäre im Laufe der Zeit ist ebenfalls eine offene Frage. Heute besteht die Atmosphäre des Planeten etwa 1% des Erdvolumens, von denen 95% aus CO2 bestehen.

«We used to think that if you add enough CO2, you will have a warm climate. But that is not sufficient. There is something else that allowed a warm climate.»

«Früher dachten wir, wenn Sie genügend CO2 hinzufügen, haben Sie ein warmes Klima. Aber das reicht nicht aus. Es gibt noch etwas, das ein warmes Klima zulässt. »

The current thinking is that ancient volcanism on Mars expelled a considerable amount of hydrogen into the atmosphere, which, combined with CO2, could make a sufficient greenhouse effect. «But it’s very speculative. There is a mystery there.»

Das derzeitige Denken ist, dass der alte Vulkanismus auf dem Mars eine beträchtliche Menge Wasserstoff in die Atmosphäre ausschüttete, die in Kombination mit CO2 einen ausreichenden Gewächshauseffekt ausführen könnte. «Aber es ist sehr spekulativ. Da ist ein Rätsel. »

Large impacts, like collisions with asteroids or comets, could also have influenced Mars’s climate. «With our tools, we can model that.» Evidence of those impacts is visible today as craters on the planet’s surface.

Große Auswirkungen wie Kollisionen mit Asteroiden oder Kometen könnten auch das Klima des Mars beeinflusst haben. «Mit unseren Werkzeugen können wir das modellieren.» Der Nachweis dieser Auswirkungen ist heute als Krater auf der Oberfläche des Planeten sichtbar.

While Mars is barren today, it has shown many faces in the past

Während der Mars heute unfruchtbar ist, hat er in der Vergangenheit viele Gesichter gezeigt