Eis und Wind haben ihre Spuren in den Colles Nili hinterlassen, einem Gebiet, das von vielen Insel- oder "Zeugenbergen" charakterisiert ist und den Übergang von den nördlichen Tiefebenen zum mehrere tausend Meter höher gelegenen Marshochland im Süden markiert. Die Tiefebene in der rechten (nördlichen) Bildhälfte ist weitflächig von einer dünnen Schicht aus dunklem Material bedeckt. Dabei handelt es sich um vulkanisch entstandene Sande , die der Wind dorthin verfrachtet hat. In dem 15 Kilometer großen Krater oberhalb der Bildmitte hat sich ein größeres Dünenfeld gebildet. Die linke, südliche Bildhälfte zeigt den Übergang zum Marshochland. Zwischen den ein- bis zweitausend Meter hohen Hügeln haben von Gesteinsschutt bedeckte Eisströme die Landschaft mit stromlinienförmigen und parallel verlaufenden Moränen gestaltet.
Die "Hügel des Nils", die Colles Nili, markieren den Übergang vom nördlichen Tiefland auf dem Mars zum Hochland im Süden. Die perspektivische Ansicht zeigt zahlreiche Insel- oder "Zeugenberge": von der Erosion abgeschliffene Bergkuppen, die ein- bis zweitausend Meter hoch sind. Zwischen diesen Überbleibseln des sich einst bis hier in den Norden erstreckenden Hochlands, sind zahlreiche Spuren von Eisströmen zu erkennen. Sie haben große Mengen an Gesteinsschutt mitgeführt und nach dem Rückgang der Vergletscherung abgelagert. Die dunkle Färbung in der linken Bildhälfte rührt von dunklen Ablagerungen vulkanischer Asche her, die vom Wind dorthin verfrachtet wurde.
Colles Nili - Zeugenberge am Übergang vom Mars-Hochland zur Tiefebene
Eines der markantesten topographischen Merkmale des Mars ist seine ausgeprägte Dichotomie, eine Zweiteilung in ein älteres, von Kratern übersätes Hochland südlich des Äquators, und eine Tiefebene im Norden des Planeten. Der Übergang zwischen dem Tiefland im Norden und den Hochebenen ist meist durch eine steile Geländekante markiert, in deren Vorland sich zahlreiche Insel- oder "Zeugenberge" befinden, die Überreste des Hochlands darstellen und der Erosion länger widerstehen konnten. Wie in den hier vorgestellten Bildern der Colles Nili, den "Hügeln des Nils", sind entlang der Dichotomiegrenze häufig die Spuren der Aktivität von Gletschern und Eis zu beobachten, die eine starke Vereisung in der Vergangenheit aufzeigen.
Diese Bilder der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen, hochauflösenden Stereokamera (High Resolution Stereo Camera) an Bord der europäischen Raumsonde Mars Express zeigen die Region Colles Nili. Die "Hügel des Nils" liegen direkt an der sogenannten Dichotomiegrenze des Mars. Diese trennt das Tiefland im Norden vom südlich gelegenen Hochland.
Die topographische Zweiteilung (griechisch: Dichotomie) in ein nördliches Gebiet mit Tiefebenen und ein älteres, südliches Hochland mit zahlreichen Einschlagskratern ist eines der auffälligsten Merkmale unseres Nachbarplaneten. Die Ursache dafür ist noch nicht geklärt. Einige Wissenschaftler halten es für denkbar, dass die Nordhalbkugel des Mars vor mehr als vier Milliarden Jahren von einem großen Planetoiden (Kleinplanet) wie von einem Streifschuss getroffen wurde und dabei mehrere Kilometer der jungen Gesteinskruste "abrasiert" wurden. Die Dichotomiegrenze besteht vielerorts aus einer Steilkante, die einen topographischen Unterschied von einigen Kilometern zwischen den Hochebenen der Südhemisphäre und der tiefgelegenen Nordhemisphäre des Mars markiert.
An der Dichotomiegrenze waren Gletscher aktiv
Die Colles Nili befinden sich direkt am Fuß der Steilkante und bilden eine Ansammlung von eintausend bis zweitausend Meter hohen Bergen mit weichen Geländeformen, die wahrscheinlich schon stark erodierte Überreste der sich im Süden anschließenden alten Hochebene darstellen. Die in der Landschaft verteilten Hügel sind umgeben von weichen, welligen Ablagerungen, die im englischen Fachjargon als Lobate Debris Aprons (in etwa: zungenförmige Schutthalden) bezeichnet werden: Ströme aus Gesteinsschutt und Eis haben sich hangabwärts bewegt und dabei Hindernisse im Gelände umströmt, ehe sie zum Stillstand gekommen sind. Außerdem kann man zwischen den Hügeln Ablagerungen beobachten, die ein linienförmiges Muster auf der Oberfläche zeigen und als Lineated Valley Fill (in etwa: linierte Talfüllung) bekannt sind. Auch sie entstehen, wenn eine Masse aus Gestein, Eis und Staub an sich gegenüberliegenden Hängen langsam hinabrutschen, sich am Talboden treffen und einander überlappen.
Sowohl Lobate Debris Aprons als auch Lineated Valley Fills bestehen wahrscheinlich aus schuttbedeckten Eisströmen, sogenannten Blockgletschern, und kommen entlang der gesamten Dichotomiegrenze auf dem Mars vor. Diese eiszeitlichen Ablagerungen könnten sich durch den Zusammenbruch einer regionalen, zurückweichenden Eisdecke gebildet haben, die dann mehr und mehr von seitlich auf das Eis rutschendem Gesteinsschutt bedeckt wurde. Eventuell gab es über die letzten hunderte Millionen Jahre mehrere Episoden von Gletscheraktivität in dieser Region. Das dunkle Material, das die Hügel und Ebenen stellenweise überdeckt, ist Sand vulkanischen Ursprungs, der sich zu Dünen auftürmen kann, gut zu sehen innerhalb des großen Einschlagskraters.
Bildverarbeitung
Die Aufnahmen mit der HRSC (High Resolution Stereo Camera) entstanden am 29. Mai 2016 während Orbit 15.727 von Mars Express. Die Bildauflösung beträgt 15 Meter pro Bildpunkt (Pixel). Die Bildmitte liegt bei etwa 60 Grad östlicher Länge und 36 Grad nördlicher Breite. Die Farbaufsicht (Bild 1) wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt, die perspektivische Schrägansicht (Bild 2) wurde aus den Stereokanälen der HRSC berechnet. Das Anaglyphenbild (Bild 3), 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 (Bild 4) beruht auf einem digitalen Geländemodell (DTM) der Region, von dem sich die Topographie der Landschaft ableiten lässt.
Das HRSC-Experiment
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 der Leitung des Principal Investigators (PI) Prof. Dr. Ralf Jaumann besteht aus 52 Co-Investigatoren, die aus 34 Institutionen und elf Nationen stammen. Die Kamera wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die hier gezeigten Darstellungen wurden von der Planetary Sciences Group an der Freien Universität Berlin erstellt.
