Raumfahrt

Platsch! Matschiger Einschlag auf dem Mars

Donnerstag, 14. September 2017

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  • Farbansicht des auffälligen Kraters nördlich des Hellas%2dBeckens
    Farbansicht des auffälligen Kraters nördlich des Hellas-Beckens

    Der direkte Blick auf den Krater lässt gut die mehrfachen Schichten des Materials erkennen, das beim Einschlag herausgeschleudert wurde. Die "zerflossene" Erscheinung sowie die nach Süden verlaufenden Flusstäler legen den Schluss nahe, dass zur Zeit des Einschlags Grundwasser in der Nähe der Oberfläche vorhanden war. Norden ist rechts im Bild.

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    3D-Ansicht des Kraters nördlich von Hellas Planitia

    Aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal des vom DLR betriebenen Kamerasystems HRSC auf der ESA-Sonde Mars Express und einem der vier schrägblickenden Stereokanäle lassen sich sogenannte Anaglyphenbilder erzeugen. Sie ermöglichen bei der Verwendung einer Rot-Blau- oder Rot-Grün-Brille einen realistischen, dreidimensionalen Blick auf die Landschaft. In dieser Ansicht tritt der wallartige Rand (Rampart) des großen Kraters in der Bildmitte besonders gut hervor.

  • Blick in den Kratern und auf seine mehrlagige Auswurfdecke
    Blick in den Krater und auf seine mehrlagige Auswurfdecke

    In dieser perspektivischen Ansicht des Kraters erkennt man sehr gut die "zerflossene" Erscheinung der mehrlagigen Auswurfdecke. Man hat sogar den Eindruck, dass die Bewegung gerade erst zum Erliegen gekommen ist.

  • Topographische Übersichtskarte des Gebiets nördlich des Hellas%2dEinschlagsbeckens
    Topographische Übersichtskarte des Gebiets nördlich des Hellas-Einschlagsbeckens

    Diese Übersichtskarte zeigt einen Teil des Gebiets nördlich des großen Hellas Planitia-Einschlagskraters. Hier befinden sich zahlreiche Krater. Die Form ihrer Auswurfdecken deutet darauf hin, dass zur Zeit des Einschlags Grundwasser nahe der Oberfläche vorhanden war. Die Farbcodierung des Bildes verdeutlicht Höhenunterschiede der Oberfläche (blau bedeutet tiefliegend, gelb bedeutet hochliegend). Die im Artikel beschriebenen Aufnahmen entstammen dem kleinen Rechteck innerhalb des Bildstreifens, der von der HRSC-Kamera während Orbit 16.890 aufgenommen wurde.

  • Falschfarbendarstellung der Topographie des Kraters
    Falschfarbendarstellung der Topographie des Kraters nördlich von Hellas Planitia

    Aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Stereokanälen der HRSC-Kamera lassen sich digitale Geländemodelle der Marsoberfläche in einer Genauigkeit von bis zu zehn Metern pro Bildpunkt (Pixel) ableiten. In diesen farbkodierten Darstellungen lassen sich gut die absoluten Höhen über einem Bezugsniveau, dem Areoiden (vom griechischen Wort für den Mars, Ares, abgeleitet) darstellen. Anhand der Farbskala oben rechts im Bild können diese Höhenwerte abgelesen werden.
    Die farblich dargestellten Höhenunterschiede zeigen deutlich den Höhemunterschied zwischen den Kraterwällen (Ramparts) und dem Kraterboden.

  • Die Form der Auswurfdecke dieses Kraters lässt darauf schließen, dass zur Zeit des Einschlags Grundwasser nahe der Oberfläche vorhanden war.
  • Schwerpunkt(e): Raumfahrt, Exploration, Planetenforschung

Meteoriteneinschläge haben die Oberfläche des Mars über Milliarden Jahre verändert. Die aktuellen Bilder der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen, hochauflösenden Stereokamera HRSC (High Resolution Stereo Camera) an Bord der ESA-Raumsonde Mars Express zeigen einen etwas über 30 Kilometer großen Einschlagskrater mit einer auffälligen Auswurfdecke. Er liegt nördlich des größten Einschlagsbeckens auf dem Mars, Hellas Planitia, von dem einigen Wissenschaftler vermuten, dass hier einst ein großer See existierte.

Durch Meteoriteneinschläge wird Material aus dem Untergrund freigelegt. Die ausgeschleuderten Gesteinsmassen lagern sich als sogenannte Auswurfdecke meist strahlenförmig in der Umgebung des Kraters ab. Je nach Größe und Geschwindigkeit des Einschlags kann dieses Material aus unterschiedlichen Tiefen stammen und auch noch in kilometerweiter Entfernung zum Krater niedergehen. Die Eigenschaften dieser Ablagerung hängen von der Kratergröße, der Beschaffenheit des Untergrundes und dem Vorhandensein einer Atmosphäre ab. Sie können beispielsweise aus unzusammenhängendem Lockermaterial bestehen, das fein verteilt wird, oder aber eine zusammenhängende Masse bilden, die dann kompaktere Formen von Auswurfdecken ergibt. Daher können Wissenschaftler aus der Analyse verschiedener Auswurfmassen etwas über den Aufbau des Marsuntergrundes erfahren.

Viele Einschlagskrater auf dem Mars zeigen solche lobenförmigen Auswurfmassen wie sie bei diesem Krater in der Mitte der Bilder 1, 2, 3 und 5 zu sehen ist. Sie haben deutliche wallförmige Ränder, die Ramparts genannt werden, was so viel bedeutet wie steile Böschung oder Wall. Bei diesem 32 Kilometer großen Rampartkrater sind sogar bis zu drei Lagen lobenförmiger Auswurfmassen zu erkennen. Sie verlaufen radial vom Krater weg und haben zungenförmige Ausläufer, die teils in steilen Wällen enden. Hat ein Krater solch eine Auswurfdecke, die wie ein Flatschen aussieht, ist das ein Hinweis auf das Vorhandensein von Wasser oder Eis im Untergrund zur Zeit des Einschlags. Sie entsteht, wenn sich beim Einschlag schmelzendes Bodeneis oder Wasser mit dem ausgelösten Material zu einer fließfähigen Masse verbindet, die vom Einschlagsort weggeschleudert wird. Durch dieses Gemisch aus Wasser und Gestein erhält die Auswurfdecke ihre Fließstruktur. Datiert man das Alter der Auswurfdecke, erhält man die Zeit des Meteoriteneinschlags und kann somit auch Aussagen dazu treffen, wann das Wasser oder Eis im Marsboden vorhanden war.

Hinweise auf einen urzeitlichen See

Der Einschlagskrater mit der auffälligen Auswurfdecke befindet sich nördlich des großen Einschlagsbeckens Hellas Planitia, in einer Gegend, die in der Frühzeit des Mars einmal zum Einzugsgebiet eines Sees innerhalb des Beckens gehört haben könnte. Einige Wissenschaftler glauben, alte Küstenlinien nachvollziehen zu können, die die ehemalige Uferlinie des Sees anzuzeigen scheinen. Endgültige Beweise dafür hat man aber bisher nocht nicht gefunden. Allerdings findet man auch zahlreiche Anzeichen für sogenannte glaziale Prozesse in und um Hellas. Das sind solche, die in Verbindung mit Eis im Boden und mit Gletscherablagerungen zu tun haben. Sogar alte ausgetrocknete Flusstäler sind bei genauerem Hinsehen auch südlich der Auswurfdecke (in den Bildern links und darüber hinaus) zu erkennen und wurden von ihr abgeschnitten und überdeckt. All diese Oberflächenformen untermauern die Vermutung, dass zur Zeit des Einschlags des hier beschriebenen kleinen Kraters Eis oder Grundwasser nahe der Oberfläche vorhanden war, was zu der "zerflossenen" Erscheinung seiner Auswurfdecke führte.

  • Bildverarbeitung

    Die Aufnahmen mit der HRSC (High Resolution Stereo Camera) entstanden am 3. Mai 2017 während Orbit 16.890 von Mars Express. Die Bildauflösung beträgt 21 Meter pro Bildpunkt (Pixel). Die Bildmitte liegt bei etwa 70 Grad östlicher Länge und 22 Grad südlicher Breite. Die Farbaufsicht wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt, die perspektivische Schrägansicht wurde aus den Stereokanälen der HRSC berechnet. Das Anaglyphenbild, das bei Betrachtung mit einer Rot-Blau- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Landschaft vermittelt, wurde aus dem Nadirkanal und einem Stereokanal abgeleitet. Die in Regenbogenfarben kodierte Aufsicht beruht auf einem digitalen Geländemodell (DTM) der Region, von dem sich die Topographie der Landschaft ableiten lässt. Der Referenzkörper für das HRSC-DTM ist eine Äquipotentialfläche des Mars (Areoid). Mitarbeiter der Fachrichtung Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin erstellten die hier gezeigten Ansichten. Die systematische Prozessierung der Daten erfolgte am DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof.

  • Das HRSC-Experiment auf Mars Express

    Die High Resolution Stereo Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern gebaut (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH). Das Wissenschaftsteam unter Leitung des Principal Investigators (PI) Prof. Dr. Ralf Jaumann besteht aus 50 Co-Investigatoren, die aus 34 Institutionen und 11 Nationen stammen. Die Kamera wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben.

Zuletzt geändert am:
14.09.2017 10:09:20 Uhr

Kontakte

 

Elke Heinemann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Politikbeziehungen und Kommunikation

Tel.: +49 2203 601-2867

Fax: +49 2203 601-3249
Prof. Dr. Ralf Jaumann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Planetenforschung, Planetengeologie

Tel.: +49 30 67055-400

Fax: +49 30 67055-402
Ulrich Köhler
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

DLR-Institut für Planetenforschung

Tel.: +49 30 67055-215

Fax: +49 30 67055-402