Ein neues Bild von der ESA Mars-Express Raumschiff zeigt, wie schön und trostlos der Mars erscheinen kann. Es hebt auch einige der natürlichen Prozesse hervor, die die Oberfläche des Planeten formen. Das Bild zeigt die nördliche Polarregion und zeigt helle Eisflecken, tiefdunkle Tröge und Anzeichen von Stürmen und starken Winden.
Von allen Planeten im Sonnensystem ähneln die Jahreszeiten des Mars am ehesten der der Erde, obwohl das Marsjahr etwa doppelt so lang ist wie das der Erde. Der Nordpol durchläuft im Laufe der Jahreszeiten viele Veränderungen. Die Region ist von Eisschichten bedeckt, die sowohl in ihrer Zusammensetzung als auch in ihrer Ausdehnung subtile Verschiebungen erfahren.
Dicke Schichten von Wassereis bedecken die Region das ganze Jahr über. Dann, im Winter, wenn die Temperatur auf extreme -143 °C (-225 °F) sinkt, gefriert Kohlendioxid und fällt aus der dünnen Luft aus und bildet eine Schicht gefrorenen Kohlendioxids auf dem Wassereis. Diese Schicht aus gefrorenem CO2 kann bis zu zwei Meter dick sein.
Gleichzeitig bilden sich auch Kohlendioxidwolken, die den Boden unter der Umlaufbahn verbergen können.
Glücklicherweise verfügt der Mars Express Orbiter über eine extrem leistungsstarke Kamera, die so genannte Hochauflösende Stereokamera (HRSC.)
Die HRSC ist eine leistungsstarke Vollfarbkamera, die die gesamte Marsoberfläche abbildet. Insgesamt nimmt es Bilder mit einer Auflösung von etwa 10 m auf. Innerhalb des HRSC gibt es einen weiteren Kanal namens Super Resolution Camera (SRC), der Bilder mit einer noch höheren Auflösung von 2,3 Metern/Pixel von 2,35 km² aufnehmen kann. Der SRC wird in ausgewählten Bereichen des Mars verwendet.
„Die Stärke von HRSC besteht darin, hochauflösende digitale Geländemodelle der Marsoberfläche durchzuführen, um einen topografischen Kontext für die geowissenschaftliche Bewertung von Oberflächenprozessen in Raum und Zeit bereitzustellen“, sagt Ralf Jaumann, HRSC Principal Investigator vom Institut für Planetenforschung, DLR, Berlin, Deutschland.
Das führende Bild ist eine HRSC-Aufnahme der nördlichen Polkappe im Sommer 2006. Das Bild zeigt das Weiß des Polareises und das Braun und Rot des Marsstaubs. Die roten und braunen Tröge sehen aus, als würden sie das Eis durchschneiden, und sie sind tatsächlich Teil eines größeren spiralförmigen Musters von Trögen, die von der Mitte des Nordpols nach außen strahlen. Von oben sehen sie aus wie ein Muster aus Zebrastreifen.
Diese Kontextkarte des Nordpols des Mars zeigt ein spiralförmiges Muster von Trögen. Bildquelle: NASA MGS MOLA Wissenschaftsteam
Wissenschaftler denken, dass katabatische Winde sind maßgeblich für die Entstehung dieses ungewöhnlichen Musters verantwortlich. Katabatische Winde tragen Luft mit höherer Dichte in tiefere Lagen. Auf dem Mars transportieren sie kalte, dichte Luft von Polargletschern und gefrorenen Hochebenen in tiefere Lagen wie Täler und Senken.
Gleichzeitig dreht sich der Planet und erzeugt die Corioliskraft . Anstatt also vom Pol ausgehende gerade Tröge zu bilden, erzeugen sie ein spiralförmiges Muster, das von der Mitte des Nordpols ausstrahlt.
Ein weiteres Bild der nördlichen Polkappe auf dem Mars, das das faszinierende spiralförmige Muster von Trögen im Eis zeigt. Dieses Bild stammt vom Mars Global Surveyor. Bildnachweis: Von NASA/JPL/Malin Space Science Systems – http://www.msss.com/mars_images/moc/may_2000/n_pole/filehttp://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA02800, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4496369
Auf der Erde zeigt sich die Corioliskraft in der Entstehung von Hurrikanen und anderen Wetterphänomenen.
Dies ist ein Bild in der Nähe von Island. Luft strömt herein, um einen Bereich mit niedrigem atmosphärischem Druck zu füllen. Wenn sich die Luft bewegt, unterliegt sie der Corioliskraft und erzeugt die Spirale. Bildnachweis: Vom NASA-Satelliten Aqua/MODIS – https://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=68992, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=400656
Im Bild des Mars sind links im Rahmen einige Wolkenstreifen zu sehen. Sie werden wahrscheinlich durch kleine, lokale Stürme verursacht, die Staub in die Atmosphäre schleudern, zur Erosion der Steilhänge und Hänge beitragen und das Erscheinungsbild und die Topographie der Oberfläche verändern.
Dieses Bild zeigt einen Teil der Eiskappe am Nordpol des Mars, komplett mit hellen Eisstreifen, dunklen Mulden und Vertiefungen sowie Anzeichen von starken Winden und stürmischen Aktivitäten. Bildquelle: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Der übergreifende Zweck des HRSC auf dem Mars Express besteht darin, die Oberflächenprozesse des Mars im Laufe der Zeit zu untersuchen, einschließlich Winde und Stürme, und die jahreszeitlichen Veränderungen an den Polen. Die Eisschichten an den Polen sind für Wissenschaftler von besonderem Interesse. Sie enthalten wahrscheinlich Hinweise darauf, wie sich das Klima des Planeten über Millionen von Jahren verändert hat. Denn wenn das Eis schmilzt und gefriert, vermischt es sich mit Staub, der sich dort absetzt und eine Momentaufnahme der Bedingungen zu einem bestimmten Zeitpunkt einfängt.
Eine Ansicht des Mars, die die nördliche polare Eiskappe des Planeten zeigt. Auch in dieser Entfernung ist das Wirbelmuster deutlich sichtbar. Bildnachweis: ISRO/ISSDC/Emily Lakdawalla
Die Raumsonde Mars Express umkreist den Mars seit 2003. In dieser Zeit hat sie mit dem HRSC die gesamte Marsoberfläche mit 10 Metern/Pixel und mit dem SRC ausgewählte Bereiche mit 2 Metern/Pixel abgebildet. Während seiner Zeit hat es unser Verständnis davon erweitert, wie nass und feucht der alte Mars war, es hat die unterirdischen Prozesse und Strukturen des Planeten untersucht und uns natürlich einige großartige Ausblicke auf die riesigen Vulkane und Krater des Planeten ermöglicht.
Ein wunderschönes perspektivisches Bild des Korolev-Kraters auf dem Mars vom HRSC-Instrument von Mars Express. Der Korolov-Krater hat einen Durchmesser von etwa 80 km. Bildnachweis: Von ESA/DLR/FU Berlin – http://m.esa.int/spaceinimages/Images/2018/12/Perspective_view_of_Korolev_crater, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index .php?curid=75209756
Das führende Bild des Eises und der Tröge an der nördlichen Polkappe wurde zeitgleich mit dem veröffentlichten Siebte internationale Konferenz über die Polarforschung und -forschung des Mars in Argentinien vom 13. bis 17. Januar 2020.
Mehr:
- Pressemitteilung: Eisplätschern und Stürme am Nordpol des Mars
- Wikipedia: Mars-Express
- Wikipedia: Hochauflösende Stereokamera
