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Montag, 11. Oktober 2010

Spuren von Wasser in tiefstem Mars-Canyon

Perspektivischer Blick von Südwest nach Nordost auf Melas Chasma | Copyright: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Köln/ Deutschland - Im tiefsten Talkessel unseres Sonnensystems haben Forscher auf Aufnahmen der hochauflösenden Stereokamera "HRSC" an Bord der ESA-Raumsonde "Mars Express" Spuren von einstigem Wasser entdeckt.

"An keiner anderen Stelle des Sonnensystems", so die Pressemitteilung des die Kamera betreibenden "Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt" (DLR), "sind auf so kurzer Distanz derartig große Höhenunterschiede zu beobachten, wie an den Gräben der Valles Marineris, einem System von Tälern, das sich über fast viertausend Kilometer entlang des Marsäquators erstreckt. Im Gebiet Melas Chasma bricht dort die Ebene des Marshochlands jäh um mehr als neuntausend Meter ab."

Die neuen Aufnahmen zeigen riesige Hangrutschungen, Fließstrukturen und Ablagerungen von Sulfaten in Melas Chasma, der "Schwarzen Schlucht" in einem zentralen Abschnitt der Marineris-Gräben, ist eine der am tiefsten liegenden Regionen auf der Marsoberfläche. Lediglich im Einschlagsbecken Hellas gibt es auf dem Planeten noch tiefer gelegene Stellen.

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Im westlichen Teil des gewaltigen Beckens konnten die Forscher stellenweise auf Fließstrukturen und auf dem umgebenden Hochplateau alte Talsysteme identifizieren. Im Südwesten des Bildausschnitts sind helle, geschichtete Ablagerungen zu sehen: "Dort hat sich vermutlich einmal ein stehendes Gewässer, ein See, befunden. Das französische Spektrometer 'OMEGA' auf 'Mars Express' identifizierte diese Ablagerung als Sulfate wie Gips oder Kieserit. Das sind wasserhaltige Minerale, die deutliche Anzeiger für Wasser sind, das demnach einst im flüssigen Zustand in dieser Gegend des Mars vorhanden war. Mit den hoch aufgelösten HRSC-Stereobilddaten lassen sich die Sulfatvorkommen genau lokalisieren", erläutert das DLR.

Senkrechte Draufsicht auf Melas Chasma in Echtfarben | Copyright: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

"Im Becken von Melas und an höher gelegenen Stellen des Hanges sind helle Ablagerungen zu beobachten. Die meisten dieser Ablagerungen bestehen aus Sulfaten und wurden vermutlich in einem See gebildet. Die Höhenlage dieser Ablagerungen würde damit vermutlich die Mindesthöhe des Sees widerspiegeln. Bei dem dunklen Material etwas südlich der Sulfatschichten handelt es sich um Sicheldünen, deren Material vom Wind transportiert und später hier deponiert wurde. Da der See zu dieser Zeit bereits verschwunden war, sind die Dünen wesentlich jünger als die Sulfatablagerungen."

Auf den Bildern ist ein etwa 200 Kilometer mal 100 Kilometer großer Ausschnitt zu erkennen, wie er flächenmäßig also in etwa der Größe des Bundeslandes Rheinland-Pfalz entspricht. Die Bildmitte befindet sich bei zehn Grad südlicher Breite und 290 Grad östlicher Länge. Die Auflösung der Satellitenbilder liegt bei etwa 23 Meter pro Bildpunkt.

Die enormen Dimensionen lassen sich anhand der farbkodierten Höhenkarte erahnen, wie sie aus Stereobilddaten der High Resolution Stereo Camera (HRSC) berechnet wurde. "Die tiefsten Stellen des Beckens liegen bei minus 5000 Metern, das umgebende Plateau erreicht eine Höhe von etwa plus 4000 Metern. Die angegebenen Höhenwerte beziehen sich auf einen Referenzkörper, den so genannten Areoid (nach Ares, griechisch für Mars), der in Ermangelung eines Meeresspiegels - der auf der Erde als Bezugsniveau für Höhenangaben dient - heran gezogen wird", erläutern die Forscher.

Höhenkodierte topographische HRSC-Bildkarte von Melas Chasma | Copyright: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

An der nördlichen, oberen Kante des Grabens ist eine riesige Hangrutschung zu sehen. Dabei brachen viele Kubikkilometer Gesteinsmaterial aus dem Hang und wurden in den Talgrund von Melas Chasma geschoben, wo die Gesteinstrümmer als Schuttfächer zu erkennen sind. Die Oberflächenstruktur des rauen Fächermaterials unterscheidet sich von der eher glatten Oberfläche des weiter südlich im Becken abgelagerten Materials. Möglicherweise wirkte Wasser in den abgerutschten Gesteinsmassen als eine Art "Schmiermittel", wie Fließstrukturen auf der Oberfläche des weit in die Talmitte geschobenen Materials andeuten.

Perspektivischer Blick von Süd nach Nord auf einen Bergrutsch in Melas Chasma | Copyright: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

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