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Netzwerke riesiger polygonaler Tröge, die in Kraterbecken auf dem Mars gefunden wurden, sind Risse, die durch verdunstende Seen verursacht werden. Diese Landschaftsformen wurden thermischen Kontraktionen im Permafrost des Mars zugeschrieben, ähnlich wie dies der Lander Phoenix nahe dem Nordpol auf dem Roten Planeten erforschte. Diese polygonförmigen Risse sind jedoch zu groß, um durch thermische Kontraktionen verursacht zu werden, und liefern weitere Beweise für eine wärmere, nassere Mars-Vergangenheit.
Auf der European Planetary Science Conference sagte M. Ramy El Maarry vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, er sei aufgeregt, als er sah, dass die Polygone des Kraterbodens zu groß zu sein schienen, um durch thermische Prozesse verursacht zu werden. „Ich habe auch gesehen, dass sie den Austrocknungsrissen ähneln, die wir auf der Erde in ausgetrockneten Seen sehen“, sagte er. „Dies sind die gleichen Muster, die Sie sehen, wenn Schlamm in Ihrem Garten austrocknet, aber die Spannungen, die sich beim Verdunsten von Flüssigkeiten aufbauen, können tiefe Risse und Polygone in der Größenordnung verursachen, die ich in den Kratern gesehen habe.“
Detailliertes Bild von großräumigen Kraterbodenpolygonen, die durch den Austrocknungsprozess verursacht wurden, mit kleineren Polygonen, die durch thermische Kontraktion im Inneren verursacht wurden. Das zentrale Polygon hat einen Durchmesser von 160 Metern, kleinere sind 10 bis 15 Meter breit und die Risse haben einen Durchmesser von 5 bis 10 Metern. Bildnachweis: NASA/JPL
Die Polygone entstehen, wenn sich lange Risse in der Oberfläche des Marsbodens kreuzen. El Marry untersuchte Rissnetzwerke in 266 Einschlagsbecken auf der Marsoberfläche und beobachtete Polygone mit einem Durchmesser von bis zu 250 Metern. Polygonale Tröge wurden von mehreren kürzlich durchgeführten Missionen abgebildet und galten bisher als unter den gleichen Bedingungen wie in den Polarregionen entstanden.
El Maarry erstellte ein analytisches Modell, um die Tiefe und den Abstand von Rissen zu bestimmen, die durch Spannungen verursacht werden, die sich durch die Abkühlung im Marsboden aufbauen. Er fand heraus, dass Polygone, die durch thermische Kontraktion verursacht wurden, einen maximalen Durchmesser von nur etwa 65 Metern haben konnten, viel kleiner als die Tröge, die er in den Kratern sah.
El Maarry identifizierte die Polygone des Kraterbodens anhand von Bildern, die von der MOC-Kamera auf dem Mars Global Surveyor und den HiRISE- und Context-Kameras auf dem Mars Reconnaissance Orbiter aufgenommen wurden. Die Polygone in der Vermessung von El Maarry hatten einen durchschnittlichen Durchmesser zwischen 70 und 140 Metern, wobei die Breite der tatsächlichen Risse zwischen 1 und 10 Metern lag.
Es gibt Hinweise darauf, dass der Mars vor 4,6 bis 3,8 Milliarden Jahren mit erheblichen Wassermengen bedeckt war. Regen- und Flusswasser hätten sich in Einschlagskraterbecken gesammelt und Seen gebildet, die möglicherweise mehrere tausend Jahre lang existierten, bevor sie austrockneten. El Maarry glaubt jedoch, dass einige der Polygone des Kraterbodens auf der Nordhalbkugel viel jünger entstanden sein könnten.
„Wenn ein Meteorit auf die Marsoberfläche trifft, kann die Hitze das unter der Marskruste eingeschlossene Eis schmelzen und ein so genanntes hydrothermales System schaffen. Flüssiges Wasser kann den Krater zu einem See füllen, der von einer dicken Eisschicht bedeckt ist. Selbst unter den aktuellen klimatischen Bedingungen kann es viele tausend Jahre dauern, bis dies verschwindet und schließlich zu den Austrocknungsmustern führt“, sagte El Maarr.