Trockengefallener Flusslauf in der Hochlandregion Libya Montes
Tro­cken­ge­fal­le­ner Fluss­lauf in der Hoch­land­re­gi­on Li­b­ya Mon­tes
Bild 1/5, Credit: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.

Trockengefallener Flusslauf in der Hochlandregion Libya Montes

Ein tro­cken­ge­fal­le­ner Fluss­lauf, zu er­ken­nen als schma­le Rin­ne, ein­ge­bet­tet in ei­nem grö­ße­ren Tal in der Hoch­land­re­gi­on Li­b­ya Mon­tes. Die per­spek­ti­vi­sche De­tail­an­sicht (nord­öst­li­che Blick­rich­tung) ist drei­fach über­höht.
Caldera des Olympus Mons
Cal­de­ra des Olym­pus Mons
Bild 2/5, Credit: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.

Caldera des Olympus Mons

Die­se per­spek­ti­vi­sche An­sicht zeigt den ein­drucks­vol­len Vul­kan­kra­ter, die so­ge­nann­te Cal­de­ra, des Olym­pus Mons auf dem Mars. Olym­pus Mons ist 22 Ki­lo­me­ter hoch und der größ­te Vul­kan un­se­res Son­nen­sys­tems.
Krater mit Wassereis
Kra­ter mit Was­se­reis
Bild 3/5, Credit: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.

Krater mit Wassereis

Was­se­reis am Bo­den ei­nes Kra­ters in der Nä­he des Mars-Nord­pols. Im Zen­trum des et­wa 35 Ki­lo­me­ter durch­mes­sen­den Kra­ters sticht das wei­ße Was­se­reis deut­lich her­vor. Der Ein­schlag­kra­ter liegt in der nörd­li­chen Tiefebe­ne Vas­ti­tas Bo­rea­lis. Was­se­reis kann sich im Zen­trum des Kra­ters ganz­jäh­rig hal­ten, da die Tem­pe­ra­tu­ren und der at­mo­sphä­ri­sche Druck nicht für ei­ne Sub­li­ma­ti­on (Über­gang vom fes­ten in den gas­för­mi­gen Zu­stand) aus­rei­chen. Koh­len­di­oxi­deis ist zur Zeit der Bild­auf­nah­me (spä­ter Mars-Som­mer) auch be­reits von der ge­sam­ten Nord­pol­kap­pe ver­schwun­den, so dass nur noch Was­se­reis vor­han­den ist. Die Mäch­tig­keit des Ei­ses liegt ver­mut­lich nur im De­zi­me­ter­be­reich. Das be­le­gen ei­ni­ge frü­he­re Mes­sun­gen. An­mer­kung zum Co­py­right: Im De­zem­ber 2014 ha­ben sich DLR, ESA und FU Ber­lin dar­auf ge­ei­nigt, die HR­SC-Bil­der der Mars Ex­press-Missi­on un­ter ei­ner Crea­ti­ve Com­mons-Li­zenz zu ver­öf­fent­li­chen: ESA/DLR/FU Ber­lin, CC BY-SA 3.0 IGO. Die­se gilt auch für al­le bis­her ver­öf­fent­lich­ten HR­SC-Bil­der.
Mars-Nordpol - Chasma Boreale
Mars-Nord­pol - Chas­ma Bo­rea­le
Bild 4/5, Credit: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.

Mars-Nordpol - Chasma Boreale

Was­se­reis und Staub am Nord­pol des Mars, per­spek­ti­vi­sche Farban­sicht. Chas­ma Bo­rea­le ist tief in die Schich­t­ab­fol­ge ein­ge­schnit­ten, die sich un­ter der Eis­kap­pe des Pols be­fin­det. Die ge­schich­te­ten po­la­ren Ab­la­ge­run­gen un­ter­halb der wei­ßen Eis­kap­pe be­ste­hen aus ei­nem Eis-Staub-Ge­misch. Jün­ge­re Un­ter­su­chun­gen las­sen ver­mu­ten, dass ei­ni­ge die­ser Schich­ten das Aus­gangs­ma­te­ri­al für Staub und Sand sind, die vom Wind fort­ge­tra­gen wer­den. An­mer­kung zum Co­py­right: Im De­zem­ber 2014 ha­ben sich DLR, ESA und FU Ber­lin dar­auf ge­ei­nigt, die HR­SC-Bil­der der Mars Ex­press-Missi­on un­ter ei­ner Crea­ti­ve Com­mons-Li­zenz zu ver­öf­fent­li­chen: ESA/DLR/FU Ber­lin, CC BY-SA 3.0 IGO. Die­se gilt auch für al­le bis­her ver­öf­fent­lich­ten HR­SC-Bil­der.
Details der Phobos-Oberfläche
De­tails der Pho­bos-Ober­flä­che
Bild 5/5, Credit: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.

Details der Phobos-Oberfläche

Auf dem HR­SC-Na­dir-Bild sind sie­ben SRC-Bil­der mit ei­ner Auf­lö­sung von et­wa 3 Me­tern pro Pi­xel ab­ge­bil­det. Die "Su­per Re­so­lu­ti­on Chan­nel"-Bil­der zei­gen mehr De­tails der Pho­bos-Ober­flä­che. An­mer­kung zum Co­py­right: Im De­zem­ber 2014 ha­ben sich DLR, ESA und FU Ber­lin dar­auf ge­ei­nigt, die HR­SC-Bil­der der Mars Ex­press-Missi­on un­ter ei­ner Crea­ti­ve Com­mons-Li­zenz zu ver­öf­fent­li­chen: ESA/DLR/FU Ber­lin, CC BY-SA 3.0 IGO. Die­se gilt auch für al­le bis­her ver­öf­fent­lich­ten HR­SC-Bil­der.

Die Erfolgsstory begann am 2. Juni 2003: An diesem Tag startete eine Sojus-Trägerrakete vom kasachischen Weltraumbahnhof Baikonur und brachte damit die Raumsonde Mars Express auf den Weg zu unserem Nachbarplaneten. Mittlerweile haben die vielfältigen Informationen über den Mars, seine Oberfläche, seinen Untergrund und seine Atmosphäre zu einem ganz neuen Bild des Roten Planeten geführt.

Das Infrarot-Spektrometer OMEGA identifizierte auf der Marsoberfläche so genannte Phyllosilikate (Schichtsilikate). Solche Minerale sind reich an Eisen und Aluminium und entstehen nur unter längerer Einwirkung von Wasser auf vulkanische Gesteine. Diese Entdeckung führte zu einer ganz neuen Sicht der gesamten Geschichte des Mars: Zumindest in seiner Frühzeit gestalteten riesige Mengen von flüssigem Wasser unseren Nachbarplaneten.

Das HRSC-Team hat aufgrund der Aufnahmen der vom DLR betriebenen High Resolution Stereo Camera herausgefunden, dass der Vulkanismus auf dem Mars sehr langlebig war und bis in die jüngste geologische Vergangenheit andauerte. So sind die jüngsten erstarrten Laven in der Gipfelcaldera des Vulkans Olympus Mons nur 100 Millionen Jahre alt. Es könnte sogar sein, dass es dort und an einigen Vulkanen in der Nähe des Nordpols immer noch eine Restaktivität gibt. Darauf deuten auch Messungen des Spektrometers PFS hin, das in der Atmosphäre des Mars über Vulkanprovinzen das kurzlebige Gas Methan entdeckt und seine Konzentrationen kartiert hat. Dies lässt zumindest vermuten, dass der Mars heute noch geologisch aktiv ist, da das Methan möglicherweise durch einen vulkanischen Wärmeherd unter der Marsoberfläche erzeugt und in die Atmosphäre eingebracht wird.

Auf HRSC-Aufnahmen von Gebieten mittlerer bis niedriger Breiten, also Gebiete unweit des Äquators, sind Oberflächenformen zu erkennen, die so nur durch Aktivitäten von Gletschereis entstanden sein können. Die Spuren weisen drei Episoden der Aktivität innerhalb der letzten 300 Millionen Jahre nach, wobei die jüngste vor vielleicht nur vier Millionen Jahren stattfand. Eine Eiszeit in mittleren Breiten ist unter den heutigen klimatischen Bedingungen unmöglich. Daher vermuten die Wissenschaftler, dass es auf dem Mars zu dramatischen Klimaveränderungen gekommen sein musste, weil die Neigung der Rotationsachse des Mars starken Schwankungen unterworfen ist. So hätten damals andere klimatische Bedingungen am Mars-Äquator und in anderen Gebieten geherrscht.

Daten des MARSIS-Radarinstruments zeigen, dass die geschichteten Ablagerungen am Mars-Nordpol aus fast reinem Wassereis bestehen. Das Spektrometer OMEGA hat mittlerweile Karten von Wasser- und Methaneis-Vorkommen erstellt. Durch die Beobachtungen von Mars Express weiß man heute, dass unter der Oberfläche des Mars viel mehr Wasser in Form von Eis existiert, als noch vor zehn Jahren angenommen wurde.

Untersuchungen des Instruments ASPERA zeigen, dass der Sonnenwind tiefer in die Marsatmosphäre eindringt (bis zu 250 Kilometer) als bisher angenommen. Dabei ist der Verlust von energiereichen Ionen relativ niedrig. Der Verlust von Bestandteilen der Atmosphäre findet in episodischen „Ausbrüchen“ statt, deren Ursache noch nicht geklärt ist. Mangels eines Magnetfeldes dringen die Protonen und Helium-Ionen des Sonnenwindes bis zu einer Höhe von 270 Kilometern in die Ionosphäre des Mars ein und verursachen dort einen Abfluss der durch die energiereichen Teilchen beschleunigten planetaren Sauerstoff-Ionen. Dies geschieht schon bei geringeren Höhen und damit effektiver als bisher vermutet.

Zum ersten Mal wurden Wolken aus Methaneis in der Mesosphäre des Mars entdeckt, untersucht und mit Hilfe der Instrumente HRSC, OMEGA, PFS und SPICAM aufgenommen.

Viele Forschungsergebnisse über den Mars-Mond Phobos sind bei dieser Mission besonders bemerkenswert, darunter die genaueste Bestimmung seiner Masse (durch Radio-Science), seiner exakten Bahn und seines Volumens (durch die HRSC) und Dichte sowie die Entdeckung von zurückgestreuten Sonnenwind-Protonen durch das Instrument ASPERA. Außerdem wurden die bisher schärfsten Bilder dieses Mondes gemacht mit einer Auflösung von 4 Metern pro Pixel. Unter anderem scheint sich zu bestätigen, dass Phobos auf seiner Bahn um den Mars immer schneller wird und sich dem Planeten langsam annähert, ehe er in 10-20 Millionen Jahren durch Gezeitenkräfte vermutlich auseinanderbrechen und auf den Mars stürzen wird.

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