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Woher kamen die geraden Linien auf dem Mars? - Die Geschichte der Marsbeobachtung und ihre Irrtümer | Fakten zum Einschlafen - Das Universum · Fakten zum Einschlafen – Das Universum

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  Willkommen bei Fakten zum Einschlafen. Das Universum.
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  Ein Jahrhundert lang sahen die klügsten Beobachter
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  der Erde gerade Linien auf dem Mars und schlossen
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  daraus, durchaus vernünftig, dass jemand sie
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  gebaut haben müsse. Diese Episode untersucht
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  wie aus dunklen Flecken und unzureichender optischer
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  Auflösung die Idee einer bewohnten sterbenden
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  Welt, mit gigantischen Bewässerungskanälen entstand.
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  Wir betrachten die Beobachtungen von Giovanni
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  Schiaparelli und Percival Lowell, die physikalischen
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  Grenzen ihrer Teleskope und die Mechanismen der
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  menschlichen Wahrnehmung, die aus zufälligen
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  Punkeln ein geometrisches Netzwerk konstruierten.
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  Mit der Ankunft der Raumsonden wie Marina IV
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  und Marina IX brach das Kanalmodell schnell zusammen,
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  doch die Sonde enthüllte etwas Unerwartetes,
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  echte, uralte Flussstähler. Die Folge zeichnet
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  nach, wie sich unser Verständnis des Mars von
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  einer erdähnlichen Oase zu einem kalten, strahlungsgepeitschten
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  Museumplaneten wandelte. Wir beleuchten die geologischen
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  Belege für flüssiges Wasser im Noachium, den
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  Verlust der Marsatmosphäre durch den Sonnenwind,
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  und die heutige Suche nach Spuren vergangenen
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  mikrobiellen Lebens. Bei der Arbeit an dieser
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  Episode kehrte ich immer wieder zu einer Frage
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  zurück, wie können vernünftige Beobachter etwas
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  so Falsches so beständig sehen? Die Antwort liegt
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  in der Art und Weise, wie wir alle Muster in
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  Rauschen projizieren. Diese Geschichte der Korrektur
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  zeigt nicht nur, wie wir den Mars besser verstehen
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  gelernt haben, sondern auch, wie vorsichtig wir
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  mit unseren eigenen Wahrnehmungen sein müssen.
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  Ein Jahrhundert lang sahen die klügsten Beobachter
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  der Erde gerade Linien auf dem Mars. Und sie
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  schlossen daraus, durchaus vernünftig, dass jemand
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  sie gebaut haben müsse. Was sich veränderte,
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  war nicht der Planet. Es war die Schwelle, an
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  der menschliche Augen aufhören, die mehrdeutigen
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  Ordnung aufzuzwingen. Der Mars erschien frühen
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  Beobachtern als kleine rötliche Scheibe. Durch
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  ein Teleskop war er nicht größer als eine Münze,
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  die man mit ausgestrecktem Arm hält. Doch selbst
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  aus dieser Entfernung konnten sie genug erkennen,
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  um ins Staunen zu geraten. Dunkle Flecken veränderten
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  sich mit den Jahreszeiten. Helle, weiße Kappen
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  wuchsen im Winter an den Polen und schrumpften
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  im Sommer wieder. Der Planet drehte sich in etwas
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  mehr als 24 Stunden. Seine Achse war geneigt
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  wie die der Erde. Das waren keine abstrakten
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  Tatsachen. Sie waren sichtbar. Sie legten nahe,
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  dass diese Welt atmete, sich drehte, lebte. Durch
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  diese frühen Refraktoren zu blicken bedeutete,
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  eine bestimmte Art visueller Demut zu akzeptieren.
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  Das Bild zitterte mit jeder Luftunruhe. Farben
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  verliefen an den Rändern. Und das Auge musste
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  arbeiten, um die Scheibe gegen die schwimmende
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  Dunkelheit ruhig zu halten. Es war nie ganz sicher,
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  ob das, was es wahrnahm, wirklich da war oder
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  nur zur Kohervenz gewünscht wurde. Als Giovanni
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  Schiaparelli 1877 während der günstigen Opposition
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  seinen 8 -Zoll -Refraktor auf den Mars richtete,
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  sah er mehr als Flecken. Er sah Linien. Dünne,
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  gerade Linien, die die helleren Regionen durchzogen
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  und die dunkleren Gebiete wie ein Netz verbanden.
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  Er nannte sie Kanali. Kanäle auf Italienisch
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  ein neutraler geologischer Begriff. Doch die
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  Linien, die er zeichnete, waren präzise. Sie
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  trafen sich in Winkeln. Sie bildeten ein Netzwerk.
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  Und weil der Mars in seinem Tag und seinen Jahreszeiten
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  der Erde so ähnlich war, folgte die Deutung ganz
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  natürlich. Das war am Wasserwege. Ein Planet
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  mit Jahreszeiten brauchte einen Wasserkreislauf.
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  Ein Wasserkreislauf brauchte Transport. Die Geradlinigkeit
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  deutete auf Planung hin. Percival Lowell errichtete
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  ein Observatorium in der klaren Luft von Flagstaff,
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  Arizona, eigens um diese Linien zu untersuchen.
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  Zwei Jahrzehnte lang kartierte er hunderte davon.
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  Er veröffentlichte Bücher. Er hielt überall Vorträge.
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  Sein Mars war eine sterbende Welt, deren Bewohner
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  Kanäle im planetaren Marsstab bauten. um Schmelzwasser
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  von den Polen in die äquatorialen Wüsten zu leiten.
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  Die dunklen Gebiete, die sich jedes Frühjahr
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  von den Polen aus ausbreiteten, waren Vegetation,
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  gespeist von den Kanälen. Die roten Regionen
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  waren Wüsten aus oxidiertem Gestein. Es war ein
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  stimmiges Bild. Es machte Sinn aus dem, was man
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  sehen konnte. Und vieles von dem, was man sehen
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  konnte, war real. Die Polkappen veränderten sich
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  tatsächlich. Die dunklen Flecken verschoben sich
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  tatsächlich. Der Planet rotierte und war geneigt
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  wie der unsere. Der Fehler lag nicht in der Beobachtung
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  der Veränderung. Er lag in der Größenordnung
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  dessen, was das Auge verlässlich erkennen konnte.
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  Die Teleskope jener Zeit. Selbst die besten konnten
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  keine Strukturen auflösen. Die kleiner waren
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  als etwa 100 bis 150 Kilometer auf der Marsoberfläche.
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  An dieser Schwelle tut das menschliche visuelle
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  System etwas, das gut dokumentiert, aber von
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  denen, die es erleben, kaum verstanden ist. Es
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  erzwingt Ordnung. Stellen Sie sich vor, Sie blicken
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  durch das Okular auf eine Ansammlung getrennter
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  dunkler Flecken. Die Schatten von Kratern. Die
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  Ränder vulkanischer Ebenen. Die Grenzen, an denen
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  Staub unterschiedlich verweht wurde. Jeder dieser
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  Flecken war in Wirklichkeit eigenständig. Jeder
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  war durch dutzende Kilometer ockerfarbenen Bodens
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  vom nächsten getrennt. An der Auflösungsgrenze
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  verschwimmen diese Flecken und schwimmen. Sie
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  berühren sich an den Ecken. Das Auge. Das angestrengt
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  nach Mustern sucht, zieht die Linie, die sie
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  verbindet. Lovell sah Geometrie, weil er Geometrie
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  erwartete. Andere, die vergleichbare Instrumente
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  nutzten, sahen dieselben Linien. Wieder andere
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  mit etwas besserer Optik oder etwas ruhigerer
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  Luft sahen nur Fleckigkeit, nur undeutliche Bereiche.
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  E. E. Barnard am Jerkes Observatorium und E.
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  W. Maunder in England meldeten keine Kanäle.
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  Ihr Mars war rau, komplex, ungeometrisch. Aber
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  ihre Stimmen waren leiser. Die Geschichte von
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  intelligenten Marsbewohnern hatte die bessere
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  erzählerische Schwerkraft. Sie war falsch, aber
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  sie war nicht töricht. Sie war die beste Deutung
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  von wirklich mehrdeutigen Daten. gefiltert durch
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  Instrumente an der Grenze ihrer Leistungsfähigkeit
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  und durch Geister, die nach Mustern hungerten.
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  Jahrzehntelang schien die Oberfläche in ihrer
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  Deutung stabil genug. Das Kanalmodell hielt die
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  öffentliche Vorstellungskraft und erhebliche
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  wissenschaftliche Aufmerksamkeit bis ins erste
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  Viertel des 20. Jahrhunderts. Doch die Fundamente
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  hößen bereits. Spektroskopische Suchen nach Wasserdampf
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  in der Marsatmosphäre lieferten nichts Eindeutiges.
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  Suchen nach Sauerstoff, der auf Photosynthese
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  hingedeutet hätte, fanden nichts. Die Atmosphäre
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  war, falls sie in nennensleerter Form existierte,
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  nicht erdennlich. Das waren keine Widerlegungen,
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  aber es waren Spannungen. Sie machten den bewohnten
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  Mars unbequemer, weniger notwendig, Als die Teleskopauflösung
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  am Boden sich allmählich verbesserte, wurden
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  die Kanäle schwerer zu sehen. Bessere Optik,
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  besseres Verständnis der atmosphärischen Turbulenz,
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  bessere Fotoplatten, die festhielten, was das
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  Auge möglicherweise hinzuschübte. All das untergob
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  das Netzwerk. In den 1930er Jahren war das Kanalmodell
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  wissenschaftlich moribund. auch wenn es in der
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  Populärkultur fortbestand. Der Mars war für die
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  meisten Astronomen eine kraterübersäte Wüste
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  geworden, kalt und mit dünner Luft. Das genaue
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  Ausmaß von Kälte und Dünne blieb, ungewiss. Aber
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  die Bewohner waren verdampft, bevor die Raumsonde
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  eintraf. Mit der Ankunft der Raumsonden kam die
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  Korrektur nicht allmählich, sondern plötzlich.
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  Marina 4 flog im Juli 1965 am Mars vorbei und
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  lieferte 22 Fotografien. Sie zeigten eine von
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  Kratern übersäte Oberfläche, uralt und ohne Abwechslung,
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  eher dem Mond ähnlich als der Erde. Keine Kanäle.
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  Keine Vegetation. Kein Zeichen von Ingenieurskunst.
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  Die Bilder waren nach späteren Maßstäben niedrig
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  aufgelöst, aber sie waren eindeutig in dem, was
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  sie nicht zeigten. Die linearen Strukturen, die
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  ein Jahrhundert der Deutung beherrscht hatten,
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  existierten schlicht nicht. Die wissenschaftliche
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  Reaktion war schnell und ohne Widerstand. Das
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  Kanalmodell, bereits geschwächt durch Jahrzehnte
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  skeptischer Beobachtung, brach vollständig zusammen.
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  Es gab keine Kontroverse, kein Rückzugsgefecht
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  der Gläubigen. Die Daten waren zu klar, die Abwesenheit
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  zu vollständig. Der Mars war nicht bewohnt. Er
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  war nicht einmal besonders erdähnlich. Die Atmosphäre
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  maß weniger als ein Prozent des Erdhocks an der
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  Oberfläche und bestand fast vollständig aus Kohlendioxid.
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  Flüssiges Wasser konnte auf der Oberfläche nicht
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  existieren. Die Temperaturen lagen im Durchschnitt
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  bei 60 Grad unter 0 Celsius. Die dunklen Flecken
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  waren vulkanisches Gestein und Staub, keine Vegetation.
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  Die jahreszeitliche Verdunkelung war vom Wind
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  getragenes Material, keine wachsenden Pflanzen.
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  Aber die Geschichte endete nicht mit der Vermeinung.
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  Marina 9 kam 1971 an und fand den gesamten Planeten
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  von einem globalen Staubsturm verschluckt. Die
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  Oberfläche war vollständig verdeckt. Die Kraterwelt
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  von Marina 4 war hinter einem wogenden, ockerfarbenen
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  Schleier verschwunden. Wochenlang kartierte die
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  Sonde nichts als Sturm. Dann, allmählich, als
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  der Staub sich zu setzen begann, Tauchten seltsame
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  Formen aus dem Dunst auf. Gipfel erhoben sich,
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  wo keine Gipfel sein sollten. Vulkangipfel, gewaltig
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  jenseits aller Erwartungen, durchbrachen die
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  dünner werdenden Wolken. Und als die Atmosphäre
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  sich weiterklärte, enthüllten die Kameras etwas
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  noch Unerwarteteres. Nicht Krater, sondern Kanäle.
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  Nicht gerade... Nicht geometrisch, nicht künstlich,
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  sondern gewundene, verzweigte, erodierte Täler,
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  die unverkennbar wie trockene Flussbetten aussahen.
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  Uralte Flussbetten. Wasser war auf dem Mars geflossen,
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  aber nicht vor kurzem. Nicht unter der heutigen
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  Sonne. Nicht unter dem heutigen Himmel. Genauere
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  Untersuchung offenbarte einen geteilten Planeten.
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  Die südliche Hemisphäre lag höher, stark verkatert,
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  uralt. Die nördliche Hemisphäre lag tiefer, platter,
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  jünger. Etwas hatte die Hälfte des Planeten umgeformt.
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  Die Flussstähler schnitten in das ältere Gelände
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  ein und deuteten auf eine kurze, intensive Periode
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  flüssigen Wassers in der tiefen Vergangenheit
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  hin, gefolgt von langer Austrocknung. Die Polkappen
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  enthielten Wasserreis, Aber auch gefrorenes Kohlendioxid,
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  Trockeneis, das mit den Jahreszeiten direkt zu
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  Dampf sublimierte. Die Atmosphäre war nicht nur
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  dünn, sondern dynamisch dünn. Sie war unfähig,
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  Temperatur oder Druck abzupuffern. Und sie erlaubte
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  globalen Staubstürmen, den Planeten monatelang
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  zu verschlingen. Allmählich verschob sich die
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  Deutung von gegenwärtiger Bewohnbarkeit zu vergangener
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  Möglichkeit. Die Vikinglander setzten 1976 auf
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  die ersten Haumsonden, die von der Marsoberfläche
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  aus arbeiteten. Sie fotografierten roten Boden
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  und rote Felsen unter einem rosa Himmel. Sie
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  maßen das Wetter. Sie suchten direkt nach Leben
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  in drei getrennten Experimenten und fanden Chemie,
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  aber keine klare Biologie. Die Ergebnisse waren
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  mehrdeutig genug, um bei manchen Hoffnung zu
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  nähern, aber der Konsens einigte sich auf eine
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  sterile Oberfläche. Die Frage wurde neu formuliert.
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  Nicht, ob der Mars jetzt Leben beherbergte, sondern
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  ob er es je getan hatte. Nicht, ob Wasser in
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  Kanälen floss, sondern ob es sich in Seen gesammelt,
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  Meere gefüllt, Fluten gegraben hatte, bevor das
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  Klima versagte. Das moderne Verständnis des Mars
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  ist auf Jahrzehnten schrittweiser Verfeinerung
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  aufgebaut. Jedes Instrument fügt Auflösung hinzu.
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  Jede Mission fügt Kontext hinzu. Mars Global
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  Survey kartierte die Mineralogie aus dem Orbit.
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  Mars gab sie im Orbit. Mars Odyssey entdeckte
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  Wasserstoff nahe der Oberfläche, was auf weit
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  verbreitetes Eis hindeutete. Die Mars -Exploration
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  Rover Spirit und Opportunity landeten 2004 auf
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  entgegengesetzten Hemisphären und fanden geologische
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  Belege für uraltes Wasser in Gesteinen. Sulfate,
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  Hämatit, geschichtete Sedimente, die sich in
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  stehendem Wasser oder fließenden Strömen gebildet
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  hatten. Der Phoenix Lander grub 2008 in den polaren
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  Boden und fand Wassereis direkt. Wenige Zentimeter
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  unter der Oberfläche, blass und sauber wie vergrabener
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  Knochen. Curiosity 2012 angekommen, stieg die
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  Hänge des Gale -Kraters hinauf und fand Ablagerungen
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  eines Seebodens, organische Moleküle in gelinger
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  Konzentration und die chemischen Energiequellen,
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  die mikrobielles Leben hätten versorgen können.
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  Perseverance zuletzt entnimmt Gesteinsproben
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  in einem Flussdelta namens Jesero und legt sie
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  für eine spätere Rückkehr zur Erde in Depots
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  ab. An einigen geschützten Stellen erscheinen
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  dunkle Streifen, sogenannte wiederkehrende Hanglinien,
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  jahreszeitlich an sonnenbeschienenen Kraterwänden.
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  Vielleicht kurze Rinsale aus Salzlauge. Vielleicht
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  trockene Staubflüsse. Noch immer umstritten.
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  Was wir heute wissen, ist dies. Der Mars ist
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  kalt, trocken und an seiner Oberfläche strahlungsgepeitscht.
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  Seine Atmosphäre ist zu dünn, um flüssiges Wasser
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  stabil zu halten. Doch das war nicht immer so.
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  Vor mehr als dreieinhalb Milliarden Jahren, in
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  der Zeit, die Geologen als Noachium bezeichnen,
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  hatte der Mars flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche.
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  Flüsse flossen. Sehen bildeten sich. Möglicherweise
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  existierte ein Ozean im nördlichen Tiefland.
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  Der Planet hatte eine dichtere Atmosphäre, ein
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  stärkeres Magnetfeld, ein gemäßigteres Klima.
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  Etwas veränderte sich. Das Magnetfeld schwächte
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  sich ab, vielleicht als der Kern abkühlte und
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  stellenweise erstachte. Ohne diesen magnetischen
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  Schutzschild begann der Sonnenwind die Atmosphäre
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  abzutragen, Teilchen für Teilchen, Jahrmillion
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  um Jahrmillion. Die Luft wurde langsam in den
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  Weltraum gespült wie Staub, der von einem trocknenden
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  Knochen geblasen wird. Die Oberfläche trocknete
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  aus. Das verbliebene Wasser ist gefroren in Polkappen,
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  vergraben als Bodeneis in weiten Permafrostregionen,
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  gebunden in hydratisierten Mineralen. Oder es
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  tritt vielleicht in seltenen Momenten, kurz als
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  Salzlauge an sonnenbeschienenen Hängen hervor.
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  Die Kanäle waren nie da. Aber der Wunsch, Struktur
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  zu sehen, war da. Die geraden Linien wurden von
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  Augen und Geist auferlegt, die an der Grenze
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  ihrer Instrumente arbeiteten. Sie verbanden Punkte,
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  die real, aber unverbunden waren. Und sie bauten
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  aus Rauschen ein Netzwerk. Lowell war nicht unehrlich.
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  Er sah, was er sah, und er sah es beständig,
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  weil die Beobachtungsbedingungen zusammenwirkten,
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  um Beständigkeit zu erzeugen. Das Teleskop, die
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  Atmosphäre, das Auge, die Erwartung. Die Fehldeutung
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  ist gerade deshalb lehrreich, weil sie so vernünftig
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  war. Sie lehrt uns, dass Beobachtung kein passives
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  Empfangen ist. Sie ist aktive Konstruktion und
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  sie kann Dinge konstruieren, die nicht existieren.
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  Was früher Beobachter richtig sahen, sollte nicht
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  abgetan werden. Die Polkappen verändern sich
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  tatsächlich mit den Jahreszeiten. Die dunklen
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  Flecken verschieben sich tatsächlich, wenn auch
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  durch Wind, nicht durch Wachstum. Der Planet
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  rotiert und ist geneigt wie die Erde, was ihm
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  echte Jahreszeiten einer gewissen Art verleiht.
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  Die Intuition, dass der Mars einst feuchter war,
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  das Wasser für seine Geschichte bedeutsam war,
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  erwies sich als richtig. Auch wenn der Zeitmaßstab
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  Jahrmillionen waren, nicht jährliche Schmelzzyklen.
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  Und der Mechanismus Klimawandel war nicht Ingenieurskunst.
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  Sie sahen eine Welt, die sich veränderte. Und
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  sie verändert sich tatsächlich. Aber in Größenordnungen,
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  die sie nicht messen konnten. Und durch Prozesse,
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  die sie sich nicht vorstellen konnten. Was ungewiss
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  bleibt. ist ebenso wichtig wie das, was geklärt
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  wurde. Wir wissen nicht, ob der Mars je Leben
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  beherbergt hat. Die Bedingungen für mikrobielle
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  Bewohnbarkeit existierten, aber Bewohnbarkeit
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  ist nicht Bewohnsein. Wir wissen nicht, was den
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  Klimaübergang von feucht zu trocken verursachte,
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  ob er allmählich oder katastrophal war, von innen
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  angetrieben oder von außen aufgezwungen. Wir
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  wissen nicht, wohin der größte Teil des uralten
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  Wassers ging. Verloren im Weltraum, gefroren
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  im Untergrund oder chemisch gebunden. Wir kennen
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  nicht den Ursprung von Methan, das gelegentlich
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  in der Atmosphäre nachgewiesen wird, ob geologisch
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  oder biologisch. Wir wissen nicht, ob unterirdische
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  Umgebungen heute, geschützt vor Oberflächenstrahlung
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  und Kälte, isolierte Ökosysteme erhalten könnten.
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  keine Versäumnisse der Auflösung. Es sind echte
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  Grenzen des gegenwärtigen Wissens, die auf neue
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  Instrumente, neue Methoden, neue Missionen warten.
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  Der Planet setzt seine Umlaufbahn fort. Gleichgültig
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  gegenüber Deutungen. Die rote Farbe, die dem
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  Mars seinen Namen gab, die Farbe des Blutes,
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  des Krieges, stammt von Eisenoxidrost auf seinen
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  Oberflächengesteinen. Es ist eine Farbe der Oxidation,
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  einer Welt, die mit ihrer Atmosphäre reagierte
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  und sie dann verlor. Die Oberfläche, die wir
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  heute mit Zentimeterauflösung aus dem Orbit kartieren,
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  die Gesteine, die wir mit Rowan schleifen und
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  analysieren, die Atmosphäre, die wir beproben.
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  Es sind dieselbe Oberfläche, dieselben Gesteine,
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  dieselbe Atmosphäre, die Schiaparelli und Lowell
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  angestrengt zu sehen versuchten. Das Objekt hat
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  sich nicht verändert. Unsere Fähigkeit, es klar
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  zu sehen, hat sich verändert. Die Geschichte
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  des Maß ist keine Geschichte der Entdeckung im
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  heroischen Sinn. Sie ist eine Geschichte der
• 22:29
  Korrektur, des Lernens, zu sehen, was da ist,
• 22:34
  statt was gewünscht wird. Des Verstehens, dass
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  die gerade Linie manchmal die Zutat des Geistes
• 22:40
  ist, Dass das Muster manchmal rauschen ist, dass
• 22:43
  die vertraute Analogie ebenso viel verbergen
• 22:46
  wie offenbaren kann. Erdähnlich, bewohnt, konstruiert.
• 22:51
  Die Befriedigung der Korrektur ist nicht triumphal.
• 22:55
  Sie ist stiller. Es ist die Befriedigung eines
• 22:59
  unscharfen Bildes, das langsam scharf wird, einer
• 23:03
  Welt, die allmählich in den Fokus rückt, während
• 23:06
  die Instrumente besser und die Erwartungen angepasst
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  werden. Wir blicken heute mit klareren Augen
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  auf den Mars. Wir sehen einen Planeten, der einst
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  möglicherweise lebendig war, der heute gewiss
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  lebensfeindlich ist, der in seiner Geologie eine
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  Aufzeichnung von Umweltveränderungen bewahrt,
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  die für unsere eigene Welt relevant ist. Wir
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  sehen keine Kanäle. Wir sehen uralte Flussstähler,
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  trocken und staubgefüllt. Wir sehen Vulkane erloschen
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  oder hohend. Wir sehen eine Oberfläche, die ihre
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  Geschichte bewahrt hat, weil ihr die Erosion
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  durch Wasser fehlt, die Erneuerung durch Plattentektonik.
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  Es ist ein Muleumsplanet, ein kaltes Archiv.
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  Und wir sehen noch immer die Polkappen, die mit
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  den Jahreszeiten wachsen und schrumpfen. Dieselben
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  Kappen. Dieselben Jahreszeiten. Dieselbe rote
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  Scheibe am Himmel. die vor mehr als einem Jahrhundert
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  die Aufmerksamkeit der Beobachter auf sich zog.
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  Sie lagen nicht falsch, sich zu wundern. Sie
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  lagen nicht falsch, hinzusehen. Sie waren begrenzt,
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  wie wir begrenzt sind, durch das, was ihre Instrumente
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  auflösen konnten und was ihr Geist sich vorstellen
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  konnte. Der Unterschied liegt nicht in der Art,
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  sondern im Gart. Wir haben bessere Auflösung.
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  Wir haben vielleicht mehr Demut darüber, was
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  Auflösung liefern kann und was nicht. Wir wissen
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  heute, dass Klarheit nicht unvermeidlich ist,
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  dass sie aufgebaut werden muss, Instrument für
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  Instrument, Beobachtung für Beobachtung, Korrektur
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  für Korrektur. Der Mars wartet. Die Rover rollen
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  durch den Gale Krater und Jezero. Die Orbiter
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  kartieren. Die Fragen verfeinern sich, während
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  die Bilder schärfer werden. Und irgendwo in den
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  angesammelten Daten, in der Chemie uralter Tone,
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  in den Isotopen atmosphärischer Gase, in den
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  Radarechos von unterirdischem Eis, wartet der
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  nächste Zuwachs an Verständnis darauf, extrahiert
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  zu werden. Nicht dramatisch. Nicht endgültig.
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  Nur allmählich. Wie es immer war. wie es weiterhin
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  sein wird.