Dienstag, 9. Dezember 2014

Einst lebensfreundlicher Mars: Wasser formte Millionen jahrelang den Zentralberg im Gale-Krater


Künstlerische Darstellung des einst mit Wasser gefüllten Marskraters Gale. Der See wurde von Flüssen gespeist, die durch die nördlichen Kraterwände in das Innere stießen (Illu.). (Klicken Sie auf das Bild, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlin/MSSS

Pasadena (USA) - Der Zentralberg des Marskraters Gale wurde über Dutzende von Millionen Jahren durch Sedimentablagerungen in einem großen Seebecken aufgeschüttet. Zu dieser Schlussfolgerung kommen US-Wissenschaftler anhand der Auswertungen der Messungen und Beobachtungen des Rovers "Curiosity" der NASA-Marsmission "Mars Science Laboratory" (MSL). Die Ergebnisse legen demnach nahe, dass der frühe Mars über Millionen von Jahren hinweg ein Klima aufrechterhielt, in dem an vielen Orten auf der gesamten Marsoberfläche großflächige und dauerhafte Gewässer und Seen existieren konnten.

"Wenn sich unsere Hypothese erhärtet, so stellt es die bisherigen Vorstellungen von nur kurzperiodischen und lokal begrenzten warmen und feuchten Bedingungen auf dem Mars oder darüber, dass derartige Bedingungen wenn überhaupt, dann nur im Marsuntergrund existieren konnten, in Frage", erläutert Ashwin Vasavada, MSL-Projektwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA. "Statt dessen belegen die Daten, dass die einst deutlich dichtere Marsatmosphäre die Temperaturen global über den Gefrierpunkt anhob. Allerdings wissen wir bislang noch nicht so genau, wie dies möglich war."


Alleine die Existenz des aus hunderten Schichten fünf Kilometer hoch aufgetürmten Aeolis Mons (NASA-Bezeichnung: Mount Sharp) im Innern des Gale-Kraters stellt die Wissenschaftler bis heute vor viele unbeantwortete Fragen.


An den unteren Flanken des Berges liegen diese Schichten frei zu Tage und zeigen abwechselnde Ablagerungen einstiger See- und Flussbetten sowie hier vom Wind abgelagerte Sedimente. Diese Schichten belegen also ein Wechselspiel aus wiederholter Auffüllung des Kraters mit Wasser und dem Verdunsten dieser Wassermassen.


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"Wir machen gute Fortschritte beim Verstehen jener Prozesse, die den Mount Sharp einst aufgetürmt haben", kommentiert auch der Projektwissenschaftler John Grotzinger vom California Institute of Technology (Caltech). "Dort wo sich heute ein Berg befindet, gab es einst eine reihe von Seen."

Derzeit untersucht der Rover die untersten freiliegenden Sedimentschichten des Mount Sharp in rund 150 Meter Höhe. Hier, in der sogenannten "Murray-Formation" haben einst Flüsse Sand und Schlick mitgeführt und diese Sedimente an ihrer Mündung in Form typischer Flussdelta immer und immer wieder ab- und somit aufeinander gelagert.



Ansicht der freiliegenden Sedimentschichten im unteren Teil des Zentralbergs im Gale-Krater. (Klicken Sie auf das Bild, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen). | Copyright: Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

"Das großartige an diesem einstige See ist, dass er sich immer und immer wieder gebildet hatte. Und jedes Mal haben sich neue Sedimente abgelagert, die uns nun sehr viel darüber berichten können, wie die Umweltbedingungen damals waren", so Grotzinger. "Je höher Curiosity nun klettert, um so mehr Schichten werden wir untersuchen können, die uns viel über die jeweilige Atmosphäre und die Gewässer verraten können, die mit diesen Sedimenten interagiert haben. Vielleicht werden wir dabei auch sehen, wie sich die Chemie dieser Seen mit der Zeit immer mehr verändert hatte. Alles dies ist aber bislang nur eine Hypothese, die wir anhand der Beobachtungen und Untersuchungen im kommenden Jahre überprüfen können."


Nachdem der Krater einmal bis auf mehrere hundert Meter mit Wasser angefüllt war und sich die Sedimente darin zu Gestein verfestigt hatten, lagerten sich die späteren Sedimente durch Wasser und Wind darauf ab. Zugleich trug Winderosion die Flächen zwischen den Kraterwänden und dem Berg zusehends ab und formte so die Gestalt des heutigen Zentralbergs Aeolis Mons (Mount Sharp).


"Unsere Untersuchungen mit Curiosity haben gezeigt, dass das Fundament des Berges von mehren übereinandergelagerten Flussdeltablagerungen bestehet", erläutert Sanjeev Gupta of Imperial College in London. "Curiosty hat also die Grenze zwischen einer Umgebung überschritten, die von Flüssen und Bächen dominiert wurde und arbeitet nun in einer hauptsächlich einst von Seen geprägten Landschaft."


Obwohl auch schon frühere Mars-Missionen auf frühere wärmere und feuchtere Umweltbedingungen auf dem jungen Mars hindeuteten, steht bislang noch die genaue Bestimmung jener Umweltbedingungen aus, die über lange Zeitabstände hinweg warme Temperaturen und damit flüssiges Wasser an der Oberfläche aufrecht erhalten konnten.


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