Acheron Fossae: Die Gräben des "Totenflusses" auf dem Mars
3. November 2016
Acheron Fossae: Die Gräben des "Totenflusses" auf dem Mars
Blick auf das Gebiet Acheron Fossae auf dem Mars
Die Region um Acheron Fossae ist ein klassisches Beispiel für eine tektonische Struktur, die in der Geologie als Horst- und Graben-System bezeichnet wird: Durch die Dehnung der Kruste rutschen große Blöcke entlang von Abschiebungsflächen in den plastischen Gesteinsmantel ab und bilden Gräben. Die dazwischen stehengebliebenen Bergrücken bilden dann die "Horste". Dieses Bild zeigt einen der vielen verfüllten Gräben in diesem Gebiet.
Dieser verfüllte Graben liegt im Gebiet Acheron Fossae auf dem Mars. Die Region ist von bogenförmigen Gräben und parallel dazu verlaufenden Bergrücken durchzogen. Diese tektonischen Gräben sind mit Material gefüllt, das frühere Fließbewegungen von Massen aus Eis und Geröll nachzeichnet, und auf die einstmalige Existenz von sogenannten Blockgletschern hindeutet.
Falschfarbendarstellung der Topographie der Acheron Fossae
Aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Stereokanälen der HRSC-Kamera lassen sich digitale Geländemodelle der Marsoberfläche mit 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 die Höhenwerte abgelesen werden.
Diese Bilder der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen hochauflösenden Stereokamera HRSC(High Resolution Stereo Camera) an Bord der europäischen Raumsonde Mars Express zeigen den westlichen Teil von Acheron Fossae, einem System tektonischer Grabenbrüche auf dem Mars.
Acheron Fossae (lat. für die Gräben des Acheron, des "Totenflusses" in der griechischen Mythologie) ist ein Gebiet unmittelbar nördlich des größten Marsvulkans Olympus Mons. Es liegt etwa zwei Kilometer über der Umgebung erhöht und dehnt sich über eine Fläche von 800 mal 280 Kilometer aus. Das Gebiet ist von bogenförmigen Gräben und parallel dazu verlaufenden Bergrücken durchzogen. Dieses System von Gräben wurde vor 3,9 bis 3,7 Milliarden Jahren durch Krustendehnung und in Folge dessen durch auseinanderdriftende Gesteinsblöcke gebildet.
Blockgletscher hinterließen ihre Spuren
Die Gräben sind mit Material gefüllt, das frühere Fließbewegungen nachzeichnet und auf die einstmalige Existenz von sogenannten Blockgletschern hindeutet. Das sind Eisströme, die von Gesteinsschutt bedeckt waren und möglicherweise erst während einer Kaltzeit innerhalb der letzten Millionen Jahre abgelagert wurden. Auf Bild 2 ist ein solcher gefüllter Graben gut zu sehen.
Die Region um Acheron Fossae ist ein klassisches Beispiel für eine tektonische Struktur, die in der Geologie als Horst- und Graben-System bezeichnet wird: Durch die Dehnung der Kruste rutschen große Blöcke entlang von Abschiebungsflächen in den plastischen Gesteinsmantel ab und bilden Gräben zwischen den stehengebliebenen Bergrücken, die "Horste".
Derartige tektonische Muster sind auch auf der Erde bekannt und finden sich meist entlang der Bruchlinie zweier auseinanderdriftender Kontinente. Sie werden dann als "Riftzone" bezeichnet. Ein aktuelles Beispiel ist das Kenia-Rift in Ostafrika. In geologischer Vorzeit bildete sich auch der Oberrheingraben zwischen Basel und Karlsruhe auf diese Weise. Häufig finden sich Horst- und Grabenstrukturen auf der Erde wie auch auf dem Mars in oder am Rande von vulkanisch aktiven Regionen.
Im Gegensatz zur Erde, wo Grabensysteme mit Plattentektonik assoziiert sind, entstanden sie auf dem Mars wahrscheinlich durch regionale Spannungsfelder, die sich durch Unterschiede in der Zusammensetzung des Untergrunds ergeben. Die Untersuchungen von Riftzonen auf dem Mars sind wichtig für das Verständnis der thermalen Historie des Planeten und insbesondere der Krustenentwicklung, weil auf dem Mars zu keiner Zeit Plattentektonik vonstatten ging. Mars ist ein Ein-Platten-Planet. Das heißt, dass seine Kruste nicht in einzelne Lithosphärenplatten unterteilt ist, sondern quasi aus einem Stück besteht. Tektonische Prozesse werden hier nur durch Spannungen im Untergrund, zum Beispiel durch Vulkanismus, ausgelöst. Die Untersuchung der Topographie und der geologischen Formationen von tektonischen Strukturen liefern wichtige Hinweise auf die Eigenschaften der Kruste und des oberen Gesteinsmantels des Planeten.
Bildverarbeitung
Die Aufnahmen mit der HRSC (High Resolution Stereo Camera) entstanden am 4. Mai 2016 während Orbit 15641 von Mars Express. Die Bildauflösung beträgt 18 Meter pro Bildpunkt (Pixel). Die Bildmitte liegt bei etwa 142 Grad westlicher Länge und 36 Grad nördlicher 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 Marskugel.
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.
