Samstag, 7. April 2012

Trichterketten auf der Mars-Vulkanaufwölbung Tharsis könnten Leben bergen


Blick aus Nordosten über die Bruchstrukturen von Tractus Catena im nördlichen Teil der Tharsis-Aufwölbung. Gut zu erkennen ist, wie sich entlang der Hauptstörungsrichtungen mehrere Ketten von trichterförmigen Vertiefungen gebildet haben. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum).

Berlin/ Deutschland - In bis zu 1500 Meter tiefen Trichtern entlang geradliniger Bruchstrukturen in der Vulkanregion Tharsis auf dem Mars könnte sich Leben in mikrobiologischer Form bis heute erhalten haben. Mit dem vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen Kamerasystem HRSC an Bord der ESA-Raumsonde "Mars Express" haben Planetenwissenschaftler diese Strukturen nun hochauflösend fotografiert - rätseln jedoch immer noch über deren Entstehung.

Tharsis selbst ist fast so groß ist wie Europa. Hier wurde das Marshochland infolge vulkanischer Prozesse zu einem mehrere Tausend Meter hohen Schild emporgewölbt, in dem zahlreiche ungewöhnliche Landschaftsphänomene beobachtet werden können.

Diese, in der englischen Fachterminologie "pit chains" (deutsch: Krater-, Trichter- oder Grubenketten) genannten geologischen Formationen können im Marshochland an mehreren Stellen beobachtet werden. Solche Aneinanderreihungen einzelner rundlicher Senken bildeten sich stets entlang von Störungen (tektonischen Brüchen) in der spröden Marskruste. Welche Prozesse jedoch diese Trichterketten einst gebildet haben, darüber sind sich die Forscher noch uneins. In Frage kommen jedoch verschiedene von den Forschern des DLR und der ESA erläuterte Szenarios:

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"Zum einen treten diese Ketten häufig an den Flanken von flachen Schildvulkanen auf, die einen großen Durchmesser an ihrer Basis haben. Wenn ein Lavafluss an seiner Oberfläche abkühlt und erstarrt, im Inneren jedoch flüssig bleibt und wie in einer Röhre weiterfließt, entsteht ein unterirdischer Hohlraum. Erlischt die vulkanische Aktivität, kann ein Tunnel beziehungsweise eine entleerte Lavaröhre im Untergrund zurückbleiben. Im Laufe der Zeit brechen dann entlang des Dachs der Röhre einzelne Abschnitte ein und hinterlassen an der Oberfläche rundliche Senken. Auch auf der Erde gibt es solche Lavatunnel, zum Beispiel auf Hawaii.


Senkrechte Draufsicht auf die Trichterkette. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.)
| Copyright: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum).


Eine weitere Möglichkeit sind rein mechanische Vorgänge, ohne den Einfluss vulkanischer Prozesse: Durch eine Dehnung der Marskruste kommt es zu Dehnungsbrüchen, so genannten Extensionsklüften, entlang deren Verlauf sich rundliche Senken bilden. An diesen Senken 'sackt' das Material an der Oberfläche nach unten. Dass in dieser Region die Marskruste gedehnt wurde, wird durch die geradlinig verlaufenden Bruchstrukturen bekräftigt - einzelne Geländeblöcke sind infolge der Dehnung in die dadurch entstandene 'Lücke' abgesackt und bilden nun markante Geländestufen. Die Dehnungstektonik kommt auch im Namen Tractus Catena zum Ausdruck (lateinisch für 'auseinander gezogene Kette')."

Die dritte und für Planetenforscher interessanteste Möglichkeit sieht die Trichter als Ergebnis von Grundwasser: "Ähnliches ist in Karstgebieten auf der Erde - beispielsweise auf der Schwäbischen Alb mit ihren zahlreichen, Dolinen genannten Einsturzkesseln zu beobachten. Dort bilden sich im Untergrund Kavernen, die durch die chemische Wirkung von sich im Grundwasser bildender Kohlensäure entstehen, das Kalkgestein löst. Im Laufe der Zeit bilden sich so beachtliche Hohlräume, deren Decken durch die zu große Eigenlast einstürzen. Auch wenn es auf dem Mars keine Kalkgebirge gibt, könnten Lösungsprozesse zu ähnlicher Hohlraumbildung führen und anschließend, wie bei den Lavaröhren, Teile der Tunneldecke einbrechen und eine Reihe von Absenkungstrichtern bilden."

Solche Hohlräume unter der Oberfläche sind für Marsforscher von besonderem Interesse, da das Vorhandensein von Wasser im Zusammenhang mit unterirdischen Hohlräumen ideale Bedingungen für die Suche nach mikrobiellem Leben auf dem Mars von darstellt, da gerade in solchen Höhlen Mikroorganismen überlebt haben könnten. Schließlich wären in derartigen Hohlräumen solche einfachen Organismen vor den unwirtlichen Bedingungen auf der Marsoberfläche, also vor der dort vorherrschenden UV-Strahlung und anderer, schädlicher kosmischer Strahlung geschützt - während die dünne Marsatmosphäre davor sonst kaum Schutz bietet.

Auch für die bemannte Raumfahrt und die Erschließung unseres Nachbarplaneten in ferner Zukunft könnten solche Höhlen aus diesem Grund interessant sein. Schließlich verfügt der Mars - anders als die Erde - nur über ein sehr schwaches Magnetfeld, das zudem nicht global wirkt. "Schon in der Marsumlaufbahn ist die Strahlenbelastung etwa zweieinhalb Mal höher als in der Internationalen Raumstation ISS, wo bereits das 100-Fache der Strahlenbelastung erreicht wird, der man im Schnitt auf der Erdoberfläche ausgesetzt ist", erläutern die ESA-Forscher.

Die hier gezeigten Aufnahmen mit der HRSC (High Resolution Stereo Camera) entstanden am 22. Juni 2011 während Orbit 9538 von Mars Express aus einer Höhe von etwas mehr als 400 Kilometern über der Marsoberfläche. Die Bildauflösung beträgt etwa 20 Meter pro Bildpunkt (Pixel). Die Abbildungen zeigen einen Ausschnitt bei 23 Grad nördlicher Breite und 257 Grad östlicher Länge.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / dlr.de / esa.int
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