Von drei Naturkräften geformt – die Landschaft nördlich von Eumenides Dorsum auf dem Mars
7. Januar 2026 | Mars Express
Von drei Naturkräften geformt – die Landschaft nördlich von Eumenides Dorsum auf dem Mars
Perspektivische Ansicht von Jardangs im Marstiefland
Im südlichen Teil der Tieflandebene Amazonis Planitia hat die erodierende Kraft des Windes ein markantes Muster von Windgassen hinterlassen, sogenannte Jardangs. Solche wenige Meter bis Zehnermeter hohe Gesteinshöcker entstehen durch die abschleifende Kraft des Windes, der dauerhaft aus gleicher Richtung weht: Der Wind transportiert Sand- und Staubkörner und wirkt dabei wie ein Sandstrahlgebläse. Dabei trägt er weicheres Material ab. Das gezeigte Gebiet hat etwa eine Breite von 60 Kilometern und eine Tiefe von 80 Kilometern.
Perspektivische Ansicht eines relativ jungen Kraters nördlich von Eumenides Dorsum
Ein etwas mehr als 20 Kilometer großer Krater zeigt noch sehr scharfe Konturen, eine geschlossene Auswurfdecke und im Inneren Spuren von Hangrutschungen, deren Material sich konzentrisch zum Kraterrand wellenartig abgelagert hat. Das deutet darauf hin, dass der Krater durch den Einschlag eines maximal zwei Kilometer großen Asteroiden in geologisch nicht sehr ferner Vergangenheit entstanden ist. Er ist in seinen Ausmaßen vergleichbar mit dem Nördlinger Ries an der Grenze zwischen Bayern und Baden-Württemberg.
Landschaft mit Spuren von Vulkanismus, Wind und Impakten
Westlich der von starkem Vulkanismus geprägten Tharsis-Region befindet sich dieser Ausläufer von Amazonis Planitia. Auffallend sind vor allem lange stromlinienförmige Rücken (lateinisch: dorsi), die durch enge Korridore voneinander getrennt sind. Die Strukturen südlich des großen Kraters (linke Bildhälfte) sind das Ergebnis von Winderosion, sogenannte Jardangs. Im Südosten des Bildes (unten links) zeigen sich mehrere kleine, deutlich stärker verwitterte. Im Osten (unten im Bild) sind Lavaströme zu sehen, vermutlich vom nahen Vulkan Olympus Mons.
Neue Bilddaten der hochauflösenden Stereokamera (HRSC) des DLR an Bord der Mission Mars Express zeigen eine Region nördlich von Eumenides Dorsum.
Diese Gegend ist ein beeindruckendes Beispiel für das Wirken unterschiedlicher Naturkräfte auf unserem Nachbarplaneten.
Charakteristisch sind hier kilometerlange stromlinienförmige Rücken, die durch enge Korridore voneinander getrennt sind.
Schwerpunkte: Exploration, Mars
Die über große Zeiträume wirkende, rohe Kraft des Windes, vulkanische Aktivität und Asteroiden-Einschläge – die Region nördlich von Eumenides Dorsum ist ein beeindruckendes Beispiel für das Wirken unterschiedlicher Kräfte auf dem Mars. Neue Bilddaten, die von der hochauflösenden Stereokamera (HRSC) an Bord der ESA-Mission Mars Express aufgenommen wurden, sind ein Beleg für die bewegte Geschichte dieser Region nahe des Äquators. HRSC ist ein Kameraexperiment, das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt wurde und seit Januar 2004 betrieben wird.
Das hier gezeigte Gebiet befindet sich westlich der Tharsis-Region in der Tieflandebene Amazonis Planitia. Der Bildausschnitt zeigt aus unterschiedlichen Perspektiven eine Fläche von etwa 28.000 Quadratkilometern – fast so groß wie Belgien. Charakteristisch sind teils mehrere Kilometer lange stromlinienförmige Rücken, die durch enge Korridore voneinander getrennt sind.
Markante Landschaftsmerkmale im Marstiefland
Im Übergang zur nördlichen Tiefebene Amazonis Planitia sind Spuren von Vulkanismus, dem Bombardement durch Asteroiden und von Winderosion zu sehen. Alte Einschläge von kleinen Asteroiden sind von der Erosion schon fast ausgelöscht („brushed impact crater remnants“). Spuren von Vulkanismus sind deutlich jünger: Die dünnflüssige Lava floss aus den östlich (unten im Bild) angrenzenden Gebieten hierher und erstarrte („platy flow“). Ein großes Feld von parallelen Felshöckern entstand durch Winderosion („yardangs“). Im Untergrund muss zur Zeit des Einschlages Eis vorhanden gewesen sein, das schmolz und die Auswurfmasse verflüssigte – darauf deutet die Form der Ablagerungen um den Krater hin („fluidized ejecta blanket“).
Bei diesen Strukturen handelt es sich um sogenannte Jardangs. Sie entstehen durch die abschleifende Kraft des Windes, der dauerhaft aus gleicher Richtung weht: Der Wind transportiert loses Material wie beispielsweise Sandkörner und wirkt dabei wie ein Sandstrahlgebläse. Er bearbeitet das weiche Sedimentgestein entlang bereits vorhandener Schwächezonen und trägt weicheres Material ab. Da die Windrichtung immer gleich ist, sind auch diese geradlinigen Rücken meist entsprechend ausgerichtet. Fachleute können an ihrer Form die vorherrschende Windrichtung ablesen: Das breitere Ende von Jardangs zeigt immer entgegen der Windrichtung, das spitzere Ende zeigt in Windrichtung. Der formgebende Wind wehte in diesem Gebiet also von Südost nach Nordwest.
Einschläge, Ausbrüche, Winderosion – was kam zuerst?
Im flachen Gebiet im Osten der aktuellen Aufnahme (im kommentierten Bild) sind nach einer deutlichen Verstärkung des Bildkontrastes Strukturen zu erkennen, die an Eisschollen erinnern („platy flows“). Tatsächlich aber handelt es sich um Lavaströme, vermutlich vom nahen Vulkan Olympus Mons im Osten. Ihre Oberfläche kühlte ab und erstarrte, während darunter flüssige Lava weiterfloss. Durch den Zug der anhaltenden Bewegung von unten brach die erstarrte Oberfläche auseinander. Die entstandenen Bruchstücke erinnern heute an Schollen auf einem Meer aus Lava.
Neben dem großen, „frisch“ aussehenden Einschlagskrater mit seiner deutlich umrissenen Decke an vulkanischem Auswurfmaterial sind im Südosten des Bildes kleine, deutlich stärker verwitterte Krater zu sehen. Sie sind nur noch als runde Erhebungen in dem Jardangfeld zu erkennen („brushed impact crater remnants“). Entstanden sind sie früher als die Jardangs, was daran zu erkennen ist, dass sie durch das Sandstrahlgebläse des Windes ebenfalls stark abgetragen wurden. Die runde Form dieser Kraterreste blieb wahrscheinlich erhalten, weil das Material dort durch den Einschlag verdichtet und damit widerstandsfähiger wurde.
Topographische Bildkarte der Region nördlich von Eumenides Dorsum
Die DLR-Stereokamera HRSC auf Mars Express nimmt mit ihren neun Sensoren die Marsoberfläche entlang des Orbits der Sonde unter verschiedenen Blickwinkeln auf. Hieraus berechnen das DLR-Institut für Weltraumforschung und die Freie Universität Berlin digitale Geländemodelle. An der Farbskala rechts oben im Bild lassen sich die Höhenwerte ablesen. Die negativen Werte zeigen an, dass wir uns hier in den nördlichen Tiefebenen befinden. Der markante Krater in der Bildmitte hat einen Durchmesser von etwas über 20 Kilometern und eine Tiefe von rund 1.200 Metern.
Das Zusammentreffen von Kraterauswurf, Lavastrom und Jardangs südlich des großen Einschlagskraters ermöglicht es, die zeitliche Abfolge der gestaltenden geologischen Prozesse recht genau abzulesen: Da die meisten Jardangs auf den Lavaströmen liegen, müssen sie später als diese entstanden sein. Die vulkanische Tätigkeit fand hier also zuerst statt. Die Landschaft wurde danach vom Wind intensiv neu gestaltet. Höchstwahrscheinlich fand erst danach der Einschlag statt. Er hinterließ den großen Krater, denn seine Auswurfmassen überdecken das Lavafeld, und die Jardangs enden südlich davon.
Wie in vielen Gebieten auf dem Mars lässt sich hier, in einer auf den ersten Blick nicht besonders spektakulären Landschaft, eine kleine Geschichte der geologischen Abläufe rekonstruieren. Nach wie vor in der Marsforschung unbeantwortet ist allerdings die Frage, warum es zu der globalen topographischen Dichotomie gekommen ist – der Zweiteilung des Planeten in ein um mehrere Kilometer höher gelegenes südliche Hochlands und die ausgedehnten Tiefebenen nördlich des Äquators.
3D- (Anaglyphen-) Bild der Region nördlich von Eumenides Dorsum
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 rund 20 Metern pro Bildpunkt ermöglicht die Visualisierung selbst kleinster topographischer Merkmale – wie zum Beispiel am markanten Einschlagskrater in der Bildmitte oder, darüber, an den vom Wind aus dem Gestein geschmirgelten Jardangs.
Die Bilder wurden von der HRSC (High Resolution Stereo Camera) am 16. Oktober 2024 während des Mars Express Orbits 26245 aufgenommen. Die Bodenauflösung beträgt etwa 20 Meter pro Pixel, und das Bild ist auf etwa zwölf Grad Nord und 200 Grad Ost zentriert.
Das Farbbild wurde aus den Daten des Nadirkanals, dem senkrecht zur Marsoberfläche ausgerichteten Sichtfeld, und den Farbkanälen der HRSC erstellt.
Die schräge perspektivische Ansicht wurde aus dem digitalen Geländemodell, dem Nadirkanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt.
Das Anaglyphenbild, das bei Betrachtung mit einer Rot/Blau- oder Rot/Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck von der Landschaft vermittelt, wurde aus dem Nadirkanal und einem Stereokanal abgeleitet.
Die farbkodierte topografische Ansicht basiert auf einem digitalen Geländemodell (DGM) der Region, aus dem sich die Topografie der Landschaft ableiten lässt.
Die hochauflösende Stereokamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und in Zusammenarbeit mit Partnern 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-Investigatoren aus 35 Institutionen und elf Ländern. Die Kamera wird vom DLR-Institut für Weltraumforschung (ehemals DLR-Institut für Planetenforschung) in Berlin-Adlershof betrieben.
