Samstag, 9. Juni 2012

Yardangs: ESA-Raumsonde findet Hinweise auf Klimaschwankungen auf dem Mars


Farbdraufsicht auf die beiden Krater Danielson und Kalocsa in der Region Arabia Terra. (Eine vergrößerte Darstellung - Datengröße: 58 MB - finden Sie HIER.) | Copyright: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Berlin (Deutschland) - Am 19. März 2012 von der ESA-Marssonde "Mars Express" gefertigte Aufnahmen mit der hochauflösenden Stereokamera HRSC haben im Innern zweier nebeneinander liegender Krater in der Mars-Region Arabia Terra sehr unterschiedliche Geländeformen entdeckt. Diese könnten auf Klimaschwankungen und damit einhergehende unterschiedliche Grundwasserspiegel auf dem früheren Mars hindeuten.

Mit einem Durchmesser von rund 60 Kilometern, ist der "Danielson-Krater" von zahlreichen sogenannten Yardangs geprägt. "Yardangs", so erläutert die Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR, dlr.de), "sind mehr oder weniger stromlinienförmige Gesteinsrücken, die als Restberge von dieser Form der Erosion noch nicht gänzlich abgetragen wurden. Durch ihre meist parallele Anordnung lässt sich die Windrichtung erkennen, die während der Erosion vorgeherrscht hat." Im Innern des kleineren "Kalocsa-Krater" (ca. 33 Kilometer Durchmesser) sind hingegen überhaupt keine Yardangs zu finden. Sein Kraterboden liegt etwa 1.000 Meter höher als der des Danielson-Kraters.

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Arabia Terra markiert die Übergangszone zwischen dem südlichen Marshochland und der Tiefebene auf der nördlichen Hemisphäre. Wie viele Krater in dieser Region ist der Danielson-Krater mit geschichteten Sedimenten gefüllt, die im Laufe der Zeit aber zum Teil wieder stark abgetragen wurden.


Topographische HRSC-Bildkarte der Krater Danielson und Kalocsa. (Eine vergrößerte Darstellung - Datengröße: 52,56 MB - finden Sie HIER.) | Copyright: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Yardangs werden von den Sandkörnern, die der Wind mit sich führt, wie mit einem Sandstrahlgebläse aus dem Gestein "gefräst". Wehen die Winde über einen längeren Zeitraum in die gleiche Richtung, können sie regelrechte "Düsen" oder Windgassen bilden, die den Prozess beschleunigen. Der ungewöhnliche Name stammt aus der Sprache der Uiguren und bedeutet in etwa "steiler Sandwall". Geprägt wurde er von dem schwedischen Forscher Sven Hedin, nachdem er 1903 in der zentralasiatischen Lop Nor-Wüste solche Gesteinsformationen beobachtete und erstmals geologisch beschrieb.

"Bei den Yardangs im Danielson-Krater muss der Wind vornehmlich aus nord-nordöstlicher Richtung geweht haben", erläutert das DLR weiter. Die Wissenschaftler vermuten, dass die Sedimente zunächst ebenfalls durch Wind in den Krater transportiert wurden und dort mit Wasser in Kontakt kamen. "Dadurch verfestigten sie sich. Später, in einer trockenen Periode der Marsgeschichte, wurden sie dann wieder abgetragen. Manche Forscher vermuten, dass die Wechsellagen der Sedimente ein Hinweis auf Klimaschwankungen des Planeten sein könnten, die durch eine periodische Verschiebung der Rotationsachse des Mars ausgelöst wurden."

Die Wirkung des Windes lässt sich auch an einem 30 Kilometer langen Dünenfeld im Krater Danielson ablesen, das sich allerdings erst in der jüngeren geologischen Vergangenheit gebildet hat. Die dortige dunkle Färbung rührt vermutlich von vulkanischem Material her – von Vulkanasche oder von zu Sand und Staub verwittertem dunklen, vulkanischen Gesteinen. Es bildet einen starken Kontrast zur typischen ockerfarbenen Marsoberfläche.

Der kleinere Kalocsa-Krater zeigt hingegen ein anderes Bild: "Hier sind keine geschichteten Sedimentablagerungen zu erkennen. Möglicherweise ist seine geringere Tiefe der Grund dafür. Der Danielson-Krater ist etwa 1000 Meter tiefer als der Kalocsa-Krater und könnte damit ein tiefer liegendes Grundwasservorkommen erreicht haben, was zur Sedimentverfestigung geführt haben könnte."

Ebenfalls auffallend sei zudem die mächtige Lavadecke im unteren Bildteil (östlich der beiden Krater) und eine Geländestufe, die den Übergang in ein tiefer liegendes Terrain im Bildabschnitt oben links (Südwesten) markiert. Hier ragt ein Teil des Auswurfmaterials des kleineren Kalocsa-Kraters wie eine Landzunge in das tiefer gelegene Gebiet. Am Rand dieses Auswurfs ist ein kleiner, etwa fünf Kilometer großer, aufgefüllter Krater zu sehen. "Das legt die Vermutung nahe, dass sich die Auswurfdecke einst weiter ins Vorland erstreckte. Dort ist außerdem eine Vielzahl kleiner noppenförmiger Hügel zu erkennen. Auch sie sind vermutlich Restberge eines ehemals weiter reichenden, höheren Oberflächenniveaus."

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