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Freitag, 28. Mai 2010

Forscher erklären Rätsel um Spiralmuster am Mars-Nordpol

Die nördliche Polkappe des Mars |mit Spiralmustern und dem Canyon Chasma Boreale (u.r.) | Copyright: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Pasadena/ USA - Anhand von Daten der NASA-Sonde "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) haben Wissenschaftler das jahrzehntelange Rätsel der Spiralmuster der Polkappe des Nordpols des Mars erklärt. Keine mysteriösen Kräfte sondern Fallwinde sollen für die markanten Spuren verantwortlich sein.

Neben den spiralförmigen Gräben zieht sich auch ein gewaltiger Bruch von der Größe des Grand Canyons durch die Eisschicht des Mars-Nordpols. Wie sie die geologischen Merkmale erklären, das haben die Forscher um Rich Zurek vom "Jet Propulsion Laboratory" (JPL) der NASA, Jack Holt von der "University of Texas" und Roberto Seu von der "Universita di Roma" aktuell im Fachjournal "Nature" dargelegt.

"Die neuen Daten geben uns eine wunderbare detailreiche neue Sicht auf die Eislager sowohl an den Polen aber auch in dem mittleren Breitengraden des Mars, so wie sie in den vergangenen Millionen von Jahren entstanden sind", erläutert Zurek.

Radar-Querschnitt durch die nördliche Polkappe | Copyright: NASA

Auf der Erde werden große Eisdecken hauptsächlich durch die Fließbewegung des Eises geformt. Auf dem Mars, das legen die neuen Forschungsergebnisse nahe, sind und waren jedoch andere Kräfte am Werk. Bei der nördlichen Polkappe handelt es sich um eine Aufeinandertürmung von Eis- und Staubschichten von bis zu 3,3 Kilometern Tiefe, die eine Fläche von etwas mehr als jener des US-Bundesstaates Texas bedeckt. Durch die neuen Radaraufzeichnungen können die Forscher nun die einzelnen Schichten am Computer voneinander trennen und einzeln analysieren, wie sie sich nach und nach entwickelt haben.

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Eines der charakteristischsten Merkmale der nördlichen Polkappe ist Chasma Boreale, ein Canynon von etwa der Läge des Grand Canyon - allerdings deutlich breiter und tiefer. Einige Forscher glauben, dass Chasma Boreale entstand, als vulkanische Hitze den Grund der Eiskappe aufschmelzte und dadurch eine Flut von katastrophalem Ausmaß verursachte. Andere vermuten hingegen, dass starke Winde den Canyon regelrecht aus dem Eisdom herausgeschliffen haben.

Auch die spiralförmigen Gräben, die sich wie ein Windrad aus der Mitte der Eiskappe zu drehen scheinen, sorgen seit ihrer ersten Entdeckung 1972 für kontroverse Diskussionen über ihre mögliche Entstehung. Einige Wissenschaftler vermuten, dass die Rotation des Mars für das enigmatische Muster verantwortlich sein könnte, wenn sich das Eis langsamer bewege, je näher es sich am Pol befinde und dadurch halbflüssige Risse in der Polkappe hervorrufe. Ein mathematisches Modell schlägt hingegen vor, dass gestiegene Sonnenwärme in bestimmten Regionen des Eispanzers die Gräben grub und gemeinsam mit seitlicher Ableitung dieser Wärme für deren charakteristische Anordnung verantwortlich ist.

Die neuen Daten belegen nun, dass sowohl Chasma Boreale als auch die Spiralgräben hauptsächlich von Fallwinden geformt wurden. Statt in bereits existierendes Eis gegraben worden zu sein, bildeten sich die Strukturen über Millionen von Jahren hinweg gemeinsam mit der anwachsenden Eisschicht. Durch beeinflussende Windmuster bestimmten die tiefer liegenden Eisschichten fortwährend das Wachstum der darüber liegenden.

"Seit vierzig Jahren waren die ungewöhnlichen Strukturen rätselhaft, da wir bislang nicht in der Lage waren zu analysieren, wie sie im Innern aussehen und was darunterliegt", so Seu.

Da Fallwinde durch kalte und dichte Luft entstehen, die sich vom Polmittelpunkt über den Eisschild hinwegbewegt, werden sie - ähnlich wie ein irdischer Hurrikan – von der durch die Drehung des Planeten bewirkten Corioliskraft in spiralförmigen Bahnen abgelenkt.

Von der nun möglich genauen Rekonstruktion der einzelnen Schichten, aus welchen die Polkappen aufgebaut sind, erhoffen sich die Forscher neue Einblicke in die Klimageschichte des Roten Planeten.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov
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