Dienstag, 28. September 2010

Aktiver Wasserkreislauf auf dem Mars nachgewiesen

Die nördliche Polkappe des Mars |mit Spiralmustern | Copyright: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Rom/ Italien - Forscher glauben, das Rätsel des bislang unerklärten Verschwindens von Kohlendioxid-Eis und dessen nur kurz danach plötzlichem Wiederauftauchens im nördlichen Marsfrühling gelöst und damit gleichzeitig einen höchst aktiven Wasserkreislauf auf dem Roten Planeten nachgewiesen zu haben.

Dr. Bernard Schmitt, Dr. Sylvain Douté und Thomas Appéré vom "Laboratoire de Planétologie de Grenoble" haben ihre Forschungsergebnisse über die Bewegung von Wassereis während eines Marsjahres auf dem "European Planetary Science Congress" vorgestellt.

Die jahreszeitlichen Eisablagerungen gehören zu den wichtigsten meteorologischen Vorgängen auf dem Mars und spielen auch eine wichtige Rolle für den Wasserkreislauf auf dem Planeten. Jedes Jahr, abwechselnd während des nördlichen und südlichen Winters auf den Hemisphären des Mars, kondensiert ein großer Teil der Marsatmosphäre in Form von Frost und Schnee auf der Planetenoberfläche. Diese jahreszeitlichen Eisablagerungen, die bis zu einem Meter dick sein können, bestehen hauptsächlich aus Kohlendioxid (CO2) mit kleinen Anteilen von Wasser und Staub. Während des Marsfrühlings, verdampfen diese Lager und werden dadurch, besonders auf der nördlichen Hemisphäre, zu einer erheblichen Quelle für Wasserdampf.

www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ + + HIER können Sie unseren täglichen Newsletter bestellen + + +

Anhand der Beobachtungsdaten des Infrarotinstrument "OMEGA" an Bord der europäischen Sonde "Mars Express" haben die Wissenschaftler zwei nördliche Marsregionen analysiert und in den Eisablagerungen nach Signaturen von Wasser und Kohlendioxid gesucht.

In der nördlichen Marsebene "Gemina Lingula" konnten die Forscher eine besonders interessante Entwicklung der Kohlendioxidablagerungen feststellen: "Während dem Frühling verschwand die Kohlendioxid-Signatur aus den gemessenen Daten, obwohl die Oberflächentemperatur weiterhin eigentlich kalt genug war, um reichlich Kohlendioxideis zu erhalten", erläutert Dr. Schmitt. "Wir schlussfolgerten aus dieser Beobachtung, dass sich eine Schicht aus einem anderen Material, entweder Wasser oder Staub, über die Kohlendioxidschicht gelegt haben musste. Wenn es sich um Staub gehandelt hätte, hätte diese auch eine Wassereisschicht verdeckt und die Planetenoberfläche wäre dunkler erschienen. Da dies nicht der Fall war, schlussfolgerten wir, dass es sich um eine Schicht aus Wassereis handeln musste, welche die Kohlendioxid-Schicht bedeckte. Dann mussten wir auf wärmeres Wetter warten, um zu überprüfen, ob nach dem Verdampfen des Wassereises, die Kohlendioxid-Signaturen in den Messwerten wieder auftauchten, was tatsächlich der Fall war."

Mit der Lösung des eines Rätsels, ergab sich für die Wissenschaftler zugleich eine neue Frage: Woher kam genügend Wasser für die nachgewiesenen Eisschicht? Schon die ersten Frühlingsstrahlen der Sonne erwärmen die oberste Kohlendioxidschicht genug, um das CO2 zu verdampfen. Wassereis benötigt hierzu jedoch höhere Temperaturen. "Es braucht lediglich eine Eisschicht von gerade einmal zwei Zehntel eines Millimeters Dicke, um die Kohlendioxidschicht vollständig zu verdecken", so die Forscher. Zudem kondensiere Wasser aus tieferen und damit wärmeren Breitengraden auf den CO2-Eisflächen und werde damit hier gebunden.

In der zweiten beobachteten Region stießen die Forscher eine spiralartige Struktur, die sich durch die dauerhafte nördliche Eiskappe zieht (...wir berichteten, s. Abb.), auf eine ganz ähnliche Situation. Hier stellten sie jedoch fest, dass, nachdem dem es verschwindet, das Kohlendioxideis sehr schnell auch schon wieder entsteht. "Dieses regelrechte Versteckspiel machte zunächst keinerlei Sinn. Eigentlich war es nicht kalt genug, als dass das CO2-Eis wieder kondensieren konnte, aber auch nicht warm genug, um Wassereis zu verdampfen", so Schmitt. "Wir schlussfolgerten, dass das Wassereis irgendwie entfernt wurde. Die Topografie der nördlichen Polkappe könnte starke abwärtsgerichtete Winde ermöglichen, die hierfür verantwortlich sein könnten." Tatsächlich bestätigte ein Computermodell, dass genau an jenen Orten, an welchen das CO2-Eis verschwand, auch entsprechende Winde vorherrschen können.

"Um vergangene und gegenwärtige Wasserkreislauf auf dem Mars zu verstehen und unsere Wettermodelle des Roten Planeten zu verbessern, brauchen wir ein gutes Verständnis der jahreszeitlichen Dynamik des Eisablagerungen, darüber, wie sie sich zeitlich und räumlich verändern. Wir sind sicher, dass unsere Ergebnisse einen wichtigen Beitrag in diese Richtung leisten können", schlussfolgert Schmitt.

+ + + WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA + + +
Forscher erklären Rätsel um Spiralmuster am Mars-Nordpol
10. Mai 2010
Eiskappen der Mars-Pole könnten flüssiges Wasser und Leben bergen
8. Dezember 2009
Mars-Nordpol birgt reines Wassereis
24. Januar 2009
Sensationsfund: Gigantische Gletscher jenseits der Pole auf dem Mars entdeckt
21. November 2008

Bücher zum Thema:

- - -

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / europlanet-eu.org
Copyright: grenzwissenschaft-aktuell.de
(falls nicht anders angegeben)


Für die Inhalte externer Links übernehmen wir keine Verantwortung oder Haftung.


WEITERE MELDUNGEN finden Sie auf unserer STARTSEITE