Faszinierende Bilder von brandneuen, frischen Gullys auf dem Mars lassen die meisten von uns an eines denken: Wasser. Aber zumindest für eine Art von Marsschlucht ist Kohlendioxidfrost der Antrieb für frische Strömungen, die auf Bildern von Raumfahrzeugen im Orbit zu sehen sind.
„Rinnen, die auf der Erde so aussehen, werden durch fließendes Wasser verursacht, aber der Mars ist ein anderer Planet mit seinen eigenen Geheimnissen“, sagte Serina Diniega, Autorin eines neuen Artikels, der in der Zeitschrift Geology veröffentlicht wurde. „Das Timing, das wir sehen, deutet auf Kohlendioxid hin, und wenn der Mechanismus mit Kohlendioxidfrost in diesen Dünenrinnen in Verbindung steht, könnte das gleiche für andere Rinnen auf dem Mars gelten.“
Wissenschaftler haben Anfang 2000 mit Bildern des Mars Global Surveyor Hinweise auf frische Rinnen auf dem Mars gesehen. Es wurden verschiedene Mechanismen vorgeschlagen, darunter Wasser und Kohlendioxid sowie andere Kräfte.
Auf der HiRISE-Website bietet die Suche nach „Gullys“ eine Fülle von Bildern. Einige frische Rinnen befinden sich auf Sanddünen und beginnen normalerweise an einem Kamm. Andere befinden sich an felsigeren Hängen, wie den Innenwänden von Kratern, und beginnen manchmal auf halbem Weg den Hang hinunter.
Aktive Dünenrinnen im Kaiser-Krater (ESP_018186_1330) Aktive Dünenrinnen im Kaiser-Krater. Bildnachweis: NASA/JPL/University of Arizona
Während seines Doktoratsstudiums an der University of Arizona, Tucson, verfolgte Diniega Veränderungen in Rinnen in Sanddünenwänden an sieben Orten auf dem südlichen Mars. Bei der Betrachtung von Vorher-Nachher-Bildern erschienen die Rinnen in allen Fällen nach der bekannten winterlichen Kohlendioxid-Frostbildung auf den Dünen. Vorher-Nachher-Bilder, die die Perioden im Frühjahr, Sommer und Herbst betrachteten, zeigten keine neuen Aktivitäten.
Da neue Strömungen in diesen Rinnen offenbar im Winter stattfanden und nicht zu einer Zeit, in der gefrorenes Wasser am wahrscheinlichsten schmelzen würde, glauben Diniega und Co-Autoren der University of Arizona und des Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Beweise dafür gefunden zu haben, dass Kohlenstoff für die Strömungen war nicht Wasser, sondern Dioxid verantwortlich. Ein Teil des Kohlendioxids aus der Marsatmosphäre gefriert während des Winters am Boden und sublimiert wieder in die Gasform, wenn sich der Frühling nähert.
Eine Reihe von Bildern von HiRISE, die von 2008 bis 2010 aufgenommen wurden und die Veränderungen in einer Rinne zeigen. Bildnachweis: NASA/JPL/University of Arizona
„Eine Möglichkeit besteht darin, dass ein Haufen Kohlendioxid-Reif, der sich auf einer Düne ansammelt, dick genug wird, um eine Lawine herunterzufahren und anderes Material mit sich zu ziehen“, sagte Diniega. Andere vorgeschlagene Mechanismen sind, dass Gas aus sublimierendem Frost einen trockenen Sand schmieren oder in Stößen ausbrechen könnte, die energetisch genug sind, um Rutschen auszulösen.
Das Team konzentrierte seine Studie auf Dünenrinnen, die wie felsigere Hangrinnen geformt sind, mit einer Nische oben, einer Rinne oder mehreren Rinnen in der Mitte und einer Schürze unten. Die 18 Dünenrinnen, in denen die Forscher neue Aktivitätsbereiche beobachteten, reichen von etwa 50 Metern bis zu einer Länge von mehr als 3 Kilometern.
Quelle: JPL