Das „helle Geheimnis“ des Kraters Trouvelot auf dem Mars
4. März 2026 | Mission Mars Express
Das „helle Geheimnis“ des Kraters Trouvelot auf dem Mars
Dunkle Sande und helle Sedimente im Marskrater Trouvelot
Der 150 Kilometer große Krater Trouvelot im Hochland von Arabia Terra entstand vor rund vier Milliarden Jahren. Seither wurde er von verschiedenen geologischen Prozessen verändert. Der Kraterrand erodierte im Lauf der Zeit, wodurch Material ins Innere des Kraters rutschte. Im Hintergrund sieht man Terrassen am Kraterrand, die das Ergebnis von gewaltigen Hangrutschungen sind. Der Wind trug fein zerkleinertes, dunkles vulkanisches Material in den Krater. Vermutlich stand eine Zeit lang ein See in Trouvelot, in dessen Wasser Sedimentschichten abgelagert und zu hellen Mineralen umgewandelt wurden. Diese formten einen 20 Kilometer langen Hügel.
Der Krater Trouvelot im Marshochland von Arabia Terra
Zwischen den beiden großen Ausflusstälern Ares Vallis und Mawrth Vallis befindet sich das Hochland von Arabia Terra. Es ist eine der ältesten Landschaften auf dem Mars mit Kratern, die vor rund vier Milliarden Jahren durch Einschläge von Asteroiden unterschiedlichster Größe entstanden sind. Die Echtfarben-Ansicht der Mars-Express-Aufnahmen zeigen ein 25.000 Quadratkilometer großes Gebiet, das ist fast so groß wie Brandenburg. Die rechte Bildhälfte wird von dem knapp 150 Kilometer großen Krater Trouvelot eingenommen, in dem sich in der Frühzeit des Planeten vermutlich ein See befand.
Aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und einem der schräg blickenden Stereokanäle der Kamera HRSC lassen sich sogenannte Anaglyphenbilder erzeugen. Bei Betrachtung mit einer Rot-Blau- oder Rot-Grün-Brille liefern sie einen dreidimensionalen Anblick der Landschaft. Die hohe Bildauflösung von 18 Meter pro Bildpunkt ermöglicht die Visualisierung selbst kleinster topographischer Merkmale wie zum Beispiel die Sedimentschichten des hellen, rund 20 Kilometer langen Hügels am unteren Bildrand oder einzelne Sicheldünen in den dunklen Dünenfeldern.
Neue Bilder der deutschen Stereokamera HRSC zeigen den Krater Trouvelot in der Marsregion Arabia Terra.
Besonders auffällig sind seine terrassenförmigen Wände, dunkle Sanddünen und ein heller Hügel am Kraterboden.
HRSC ist ein vom DLR entwickeltes Kameraexperiment an Bord der europäischen Mission Mars Express.
Seit Januar 2004 schickt HRSC zuverlässig Aufnahmen des Mars zur Erde.
Mit digitalen Geländemodellen auf Basis von HRSC-Daten kartieren Forschende die Landschaft des Planeten topografisch und visualisieren sie dreidimensional.
Schwerpunkte: Raumfahrt, Exploration, Mars
Neue Bilder der deutschen Marskamera HRSC zeigen eine markante Landschaft in der Region Arabia Terra. Diese Gegend ist geprägt von Einschlägen großer und kleiner Asteroiden, die eine Landschaft mit zahlreichen Einschlagspuren hinterlassen haben. Im Fokus steht der Krater Trouvelot mit seinen dunklen Ablagerungen, Dünen, hellen Felsvorsprüngen – und einer für den Mars eher ungewöhnlichen hellen geologischen Formation.
HRSC ist ein Kameraexperiment, das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) für die ESA-Mission Mars Express entwickelt wurde und seit Januar 2004 Aufnahmen des Mars zur Erde schickt. Die aus den Bilddaten berechneten digitalen Geländemodelle ermöglichen die topographische Kartierung des Planeten und eine dreidimensionale Visualisierung der Marslandschaft. Durch die genaue Vermessung von Oberflächen mithilfe dieser Daten können geologische Prozesse in der Frühzeit des Mars in ihrer Art und in den zeitlichen Abläufen rekonstruiert werden. Auf der sich dynamisch verändernden Erde ist dieser Blick in die Frühzeit des Planeten nicht möglich.
Ein Astronomie-Pionier als Namensgeber
Arabia Terra liegt zwischen zwei großen Abflusskanälen – Mawrth Vallis im Norden und Ares Vallis im Südwesten. Das Mawrth Vallis mit seinen zahlreichen Windungen ist besonders für seine vielfältige Mineralogie bekannt, darunter Sulfate und Tonminerale, die sich unter dem Einfluss von Wasser gebildet haben.
Das auffälligste Merkmal in der Gegend ist der Krater Trouvelot (siehe kommentiertes Bild). Stattliche 149 Kilometer breit, könnte er das gesamte Erzgebirge der Länge nach aufnehmen. In unmittelbarer Nähe befinden sich drei weitere große sowie eine Reihe von kleinen Einschlagkratern. Bei der Namensgebung stand der französische Illustrator und Astronom Etienne Léopold Trouvelot (1827-1895) Pate. Bekannt geworden ist er durch seine zahlreichen astronomischen Zeichnungen und Beobachtungsskizzen. Diese waren viel detaillierter als die ersten astronomischen Fotoaufnahmen des 19. Jahrhunderts. Neben dem Krater auf dem Mars wurde auch ein Mondkrater nach ihm benannt.
Landschaftsmerkmale im Marskrater Trouvelot und seiner Umgebung
Im Hochland von Arabia Terra mit dem Krater Trouvelot (rechte Bildhälfte) lassen sich interessante geologische Phänomene beobachten. Auffallend sind großflächige dunkle Ablagerungen („dark deposits“). Dabei handelt es sich um Sande aus zerkleinerten vulkanischen Ablagerungen und Asche, die der Wind an verschiedenen Stellen zu großen Dünenfeldern angehäuft hat („barchan dunes“; Sicheldünen). Ein schon sehr stark abgetragener Kraterrand („degraded crater rim“) zeigt, dass der Einschlag, der diesen Krater erzeugt hatte, früher stattgefunden haben muss als der Trouvelot-Impakt. Das ist auch daran erkenntlich, dass der Kraterrand von Trouvelot noch viel markanter und scharfkantiger ausgeprägt ist. Hiervon abgerutschte Gesteinsmassen bilden oberhalb des Bodens ausgedehnte Terrassen („terraced wall“). Besonders auffallend sind helle Sedimente, die mitten im Krater einen 20 Kilometer langen und 270 Meter hohen Hügel aufgehäuft haben („light-toned mound“).
Verwitterte Krater-Rände verraten Alter der Region
In dem Film von 2015 versucht der Astronaut Mark Watney im Wettlauf gegen die Zeit eine im Krater Schiaparelli „geparkte“ Rakete zu erreichen, um mit ihr zur Erde zurückzukehren. Seine Reise führt ihn von Chryse Planitia bis Arabia Terra, am Krater Trouvelot vorbei. Diese Animation entstand im Rahmen eines globalen, hochpräzisen topographischen Mars-Kartierprojekts mit maßgeblicher Beteiligung des DLR.
Der echte Weg des „Marsianers“: Video aus Bildern der Raumsonde Mars Express (2D)
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Der echte Weg des „Marsianers“: Video aus Bildern der Raumsonde Mars Express (2D)
In dem Film von 2015 versucht der Astronaut Mark Watney im Wettlauf gegen die Zeit eine im Krater Schiaparelli „geparkte“ Rakete zu erreichen, um mit ihr zur Erde zurückzukehren. Seine Reise führt ihn von Chryse Planitia bis Arabia Terra, am Krater Trouvelot vorbei. Diese Animation entstand im Rahmen eines globalen, hochpräzisen topographischen Mars-Kartierprojekts mit maßgeblicher Beteiligung des DLR.
Die Vielzahl der Krater in der Region spiegelt das hohe Alter von Arabia Terra von 3,7 bis 4,1 Milliarden Jahren wider. Erkennbar ist dies anhand der stark verwitterten Ränder von Trouvelot und seinen Nachbarn. Aufgrund ihrer Erosion im Laufe der Zeit erscheinen sie stark zerklüftet und faltig. Der Rand des „Nachbarn“ von Trouvelot ist kaum noch zu erkennen – ein Indiz dafür, dass er der älteste der vier großen Krater in diesem Bild ist. Ein weiteres Anzeichen für sein hohes Alter ist seine terrassierte Wand. Solche stufenartigen Strukturen entstehen, wenn die Wände von Kratern mit Durchmessern von mehr als 100 Kilometern im Laufe der Zeit instabil werden. Sie stürzen unter ihrem eigenen Gewicht ein, und das abgerutschte Material entlang der Rundung bildet Terrassen oberhalb des Bodens.
Bei näherer Betrachtung von Trouvelot erkennt man, dass sich auf seinem Boden Sanddünen aus dunklem Material gebildet haben. Diese Sande sind reich an sogenannten mafischen Mineralen. Sie sind vulkanischen Ursprungs mit einem hohen Anteil an Magnesium und Eisen. Sie könnten aus mächtigen Schichten alter vulkanischer Asche stammen, die über längere geologische Zeiträume von anderen Ablagerungen überdeckt und begraben wurden. Auf diese Weise waren sie vor der Verwitterung durch Wasser an der Oberfläche geschützt. Spätere Einschläge könnten diese vergrabene Schicht angeschnitten und das dunkle Material entlang der Kraterwand wieder freigelegt haben. Vom Wind wird es zu unzähligen Dünen, meist innerhalb der Einschlagskrater, aufgetürmt. Ein Teil der dunklen Sande auf dem Mars dürfte auch durch die mechanische Zerkleinerung basaltischer Lavaablagerungen gebildet worden sein.
Ein ungelöstes Rätsel
Besonders auffällig ist ein heller Hügel auf dem Boden von Trouvelot mit einer geriffelten, gefurchten Oberfläche. Er ist etwa 20 Kilometer lang, 270 Meter hoch und gehört zu den sogenannten „Äquatorialen Geschichteten Ablagerungen“, die auch in anderen Kratern dieser Region vorkommen. Helle Sedimentberge wie diese stehen oft in Zusammenhang mit Mineralen, die durch Wasser gebildet wurden. Sie sind deutlich heller als ihre Umgebung, zeichnen sich also durch eine höhere Reflexionsstrahlung im Vergleich zu ihrer Umgebung aus (in der Fachsprache als Albedo bezeichnet). Spektroskopische Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Ablagerungen überwiegend aus ton- und schwefelhaltigen Mineralen bestehen.
Helle Mineralablagerungen im Marskrater Trouvelot
Diese auffallend helle, ungewöhnliche geologische Formation findet sich auf dem Boden des knapp 150 Kilometer großen Kraters Trouvelot im Marshochland von Arabia Terra. Sie ist etwa 20 Kilometer lang, bis zu acht Kilometer breit und rund 270 Meter hoch. Dort könnten in wässrigem Milieu vulkanische Materialien (zum Beispiel große Mengen an Asche) in einem Kratersee abgelagert und zu ton- und schwefelhaltigen Mineralen verändert worden sein. Später wurden die geschichteten Ablagerungen vom Wind erodiert. Die genaue Entstehungsgeschichte dieser Sedimentberge ist noch nicht endgültig geklärt.
Beide Mineralgruppen entstehen durch Verwitterungsprozesse unter Beteiligung von Wasser, was ihre Entstehungsgeschichte für die Wissenschaft besonders interessant macht. Theorien gehen davon aus, dass die hellen Berge als Sedimentablagerungen in ehemaligen Kraterseen entstanden sein könnten. Nachdem das Wasser verschwand, erodierte der Wind zahlreiche Furchen in die Oberfläche der geschichteten Sedimente. Ein vergleichbarer, wenn auch größerer und höherer heller Hügel befindet sich im Krater Becquerel, rund 300 Kilometer nordöstlich von Trouvelot. Auch im Grabensystem Valles Marineris finden sich viele dieser auffälligen Sedimentstrukturen. Die Entschlüsselung ihrer Entstehung ist nach wie vor ein komplexes und aktuelles Forschungsthema.
Bildverarbeitung
Die Bilder wurden von der HRSC (High Resolution Stereo Camera) am 12. Oktober 2024 während Mars Express Orbit 26233 aufgenommen. Die Bodenauflösung beträgt etwa 18 Meter pro Pixel, und das Bild ist auf etwa 15 Grad Nord und 255 Grad Ost zentriert.
Das Farbbild wurde unter Verwendung von Daten aus dem Nadir-Kanal, dem senkrecht zur Marsoberfläche ausgerichteten Sichtfeld, und den Farbkanälen der HRSC erstellt.
Die schräge Perspektive wurde aus dem digitalen Geländemodell, dem Nadir- und den Farbkanälen der HRSC generiert.
Das Anaglyphenbild, das bei Betrachtung mit einer Rot-Blau- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Landschaft vermittelt, wurde aus dem Nadir-Kanal und einem Stereokanal abgeleitet.
Die farbkodierte topografische Ansicht basiert auf einem digitalen Geländemodell der Region, aus dem die Topografie der Landschaft abgeleitet werden kann.
Die hochauflösende Stereokamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und in Zusammenarbeit mit Beteiligung aus der Industrie gebaut (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH). Das Wissenschaftsteam unter der Leitung von Dr. Daniela Tirsch, Principal Investigator (PI), besteht aus 50 Co-Investigatorinnen und Co-Investigatoren aus 35 Institutionen und elf Ländern. Die Kamera wird vom DLR-Institut für Weltraumforschung (ehemals DLR-Institut für Planetenforschung) in Berlin-Adlershof betrieben.
