„Staubteufel“ über Mamers Valles im Fokus der HRSC-Marskamera
17. Juni 2026 | Mission Mars Express
„Staubteufel“ über Mamers Valles im Fokus der HRSC-Marskamera
Abflusskanäle im Mündungsgebiet der Mamers Valles auf dem Mars
Die Mamers-Täler sind eine markante Zone breiter, kanalartiger Täler und Gräben auf dem Mars. Am Ende eines rund tausend Kilometer langen Verlaufs durch das Hochland von Arabia Terra am Übergang zum Tiefland bilden sie eine stark zergliederte Landschaft. Wasser, aber auch Eis, das sich talwärts schob, hinterließen bis zu 25 Kilometer breite Kanäle. Diese sind flankiert von Resten des Hochlands, die von der Erosion verschont geblieben waren. Deren Tafelberge deuten die ehemals zusammenhängende Hochebene an.
Topographische Bildkarte der Marstäler Mamers Valles im Norden von Arabia Terra
Die DLR-Stereokamera HRSC an Bord der Mission Mars Express nimmt mit ihren neun Sensoren die Marsoberfläche unter verschiedenen Blickwinkeln auf. Hieraus berechnen das DLR-Institut für Weltraumforschung und die Fachrichtung Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin digitale Geländemodelle. An der Farbskala rechts oben im Bild lassen sich die Höhenwerte ablesen. Dabei wird ersichtlich, dass mit hoher Energie abfließendes Wasser aus den Mamers Valles im Süden (links im Bild) am Übergang zu den nördlichen Tiefebenen rund 1.500 Meter tiefe Kanäle ins Hochland erodiert hat. Dabei hinterließ das Wasser Tafelberge an den Seiten – Reste des Hochlands.
Echtfarben-Draufsicht auf den Norden der Marstäler Mamers Valles
Die Mamers Valles markieren an ihrer Mündung den Übergang vom Marshochland in die nördlichen Tiefebenen des Planeten. Die Marsforschung bezeichnet diese Zone auch als Dichotomiegrenze. Die Mamers-Täler haben ihre Quellregion etwa tausend Kilometer weiter südlich. Im Mündungsgebiet bleiben von der Erosion kaum angegriffene Hochlandreste als Tafelberge stehen. Der Bildausschnitt erstreckt sich etwa 240 Kilometer in Nord-Süd-Richtung (wegen der HRSC-Scanner-Aufnahmetechnik ist Norden im Bild rechts) und 90 Kilometer in Richtung Ost-West.
Bilder der deutschen Stereokamera HRSC zeigen sogenannte Staubteufel in der Region Mamers Valles auf dem Mars.
Diese starken, kurzlebigen Windhosen heben Staub in kleinen Wirbelstürmen in die Atmosphäre.
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, aus denen digitale Geländemodelle generiert werden.
Die Dauer der Mission wurde kürzlich bis 2029 verlängert.
Schwerpunkte: Raumfahrt, Exploration, Mars
Neue Bilddaten, aufgenommen von der hochauflösenden Stereokamera (HRSC) zeigen einen Teil von Mamers Valles auf der Nordhalbkugel des Mars. HRSC ist ein Kameraexperiment, das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) für die europäische Mission Mars Express entwickelt wurde und seit Januar 2004 Aufnahmen des Mars zur Erde schickt. Aus den Bilddaten werden digitale Geländemodelle berechnet. So kann der „Rote Planet“ topographisch kartiert und seine Oberfläche dreidimensional visualisiert werden. Dies ermöglicht die Rekonstruktion geologischer Prozesse in der Frühzeit des Mars hinsichtlich Art und zeitlichem Ablauf. Auf der sich dynamisch verändernden Erde ist dieser Blick in ihre Entstehungszeit nicht möglich.
Durch die Langlebigkeit der HRSC „made in Germany“ konnten inzwischen 99 Prozent der Marsoberfläche kartiert werden. Die Europäische Weltraumorganisation ESA hat erst vor wenigen Tagen die Mission Mars Express bis Ende 2029 verlängert.
Irrgarten aus Bergen, Klippen und Gletschern
Topographische Kontextkarte: Marsregion Arabia Terra mit den Mamers Valles
Die grabenartigen Kanäle des Mamers-Valles-Entwässerungssystems erstrecken sich in Süd-Nord-Richtung über rund tausend Kilometer aus den alten Hochländern von Arabia Terra bis zu den tieferen Ebenen bei Deuteronilus Mensae.
Credit:
NASA/JPL (MOLA)/FU Berlin
Die grabenartigen Kanäle des Mamers-Valles-Entwässerungssystems erstrecken sich in Süd-Nord-Richtung über rund tausend Kilometer, quer aus den alten Hochländern von Arabia Terra bis zu den tieferen Ebenen bei Deuteronilus Mensae (farbkodierte Kontextkarte links). In seinen mittleren Abschnitten ist das Tal etwa 25 Kilometer breit und bis zu 1,2 Kilometer tief. Das umliegende Gebiet ist als sogenanntes „fretted terrain“ bekannt: ein „zerrissenes“ Land mit zahlreichen tiefen und sehr breiten, labyrinthartigen Tälern, flachen Tafelbergen, steilen Klippen und gletscherähnlichen Ablagerungen.
Die Region entstand in der späten Noachischen Periode vor etwa 3,8 Milliarden Jahren, als sich unser Nachbarplanet von einer feuchteren, geologisch aktiveren Welt zu dem kälteren Himmelskörper entwickelte, den wir heute kennen. Der Name „Mamers“ stammt aus der oskanischen Sprache des vorrömischen Italiens und bedeutet „Mars“. Das Gebiet erhielt seinen offiziellen Namen im Jahr 1976.
Blick in die Vergangenheit
Mamers Valles ist für die Planetenforschung interessant, weil die Täler Hinweise auf vielfältige geologische Prozesse geben. Die Untersuchung dieser Gegend kann helfen, die Frage zu beantworten, wie die Erosion von Teilen der Marsoberfläche durch glaziale Prozesse – also der Wirkung von Eis – über Milliarden von Jahren wirksam war.
Der Talboden weist lange lineare Strukturen auf. Dabei handelt es sich um Gletscher, die mit Geröll bedeckt sind. Sie ähneln Gletschern auf der Erde. Diese Linienstrukturen entstanden, als Eis durch sein Eigengewicht mobilisiert langsam die Hänge hinabfloss und auf seinem Weg von den Seiten mit Gestein und Staub bedeckt wurde. Das Gletschereis ist auch heute noch in den Ablagerungen entlang der steilen Klippen und Hängen vorhanden, weil es von Gesteinsschutt bedeckt und geschützt ist. Ohne diese Schicht würde das Eis aufgrund des niedrigen atmosphärischen Drucks auf dem Mars sofort in die Atmosphäre verdampfen.
Ein wichtiges atmosphärisches Phänomen
Variantenreiche Landschaftsformen auf dem Mars: Mündungsgebiet der Mamers Valles
Obwohl das Mündungsgebiet von Mamers Valles bei 45 Grad nördlicher Breite liegt, finden sich dort auch heute noch Eisablagerungen. Durch eine Decke aus Staub und Geröll („glacial ice deposit“) sind sie vor Sublimation geschützt. Typisch für den Übergang vom Marshochland im Süden (links im Bild) ins nördliche Tiefland sind Tafelberge, die von der Erosion durch Wasser und Eis verschont geblieben sind („mesa“). Durch die Bildauflösung der HRSC-Aufnahmen von 20 Metern pro Bildpunkt kann man eine ganze Reihe kleiner Windhosen („dust devils“) erkennen. Diese nehmen zum Teil mit hoher Geschwindigkeit Staub auf und transportieren ihn über den Mars. Kleine Kästchen markieren ihre Position zum Zeitpunkt der Aufnahme. Aus dem Hochland abfließendes Wasser hat tiefe, bis zu 25 Kilometer breite Abflusskanäle („valley“) in die Landschaft gegraben.
Der Mars hat eine sehr dünne Atmosphäre – sie ist nur etwa ein Prozent so dicht wie die der Erde. Dennoch werden atmosphärische Phänomene wie Staubteufel auf dem Mars häufig beobachtet. Bei den hier gezeigten Szenen hat die HRSC in nur einer Aufnahme zahlreiche solcher Wirbelstürme erfasst (kleine Kästchen im Bild oben). Sie sind zwar kurzlebig und lokal begrenzt, fegen allerdings mit einer Geschwindigkeit von hundert Kilometern pro Stunde und mehr über die Marsoberfläche. Staubteufel bilden sich typischerweise am Nachmittag, wenn die erwärmte Marsoberfläche die Luft darüber ebenfalls erwärmt, sodass sie aufsteigt. Diese Aufwinde erzeugen einen vertikalen Wirbel, der Staub und Sand in die Atmosphäre hebt. Staubteufel spielen somit eine bedeutende Rolle bei der Verteilung von Staub über die Marsoberfläche.
Mars-Staubteufel können Höhen von bis zu acht Kilometern erreichen, obwohl sie in der Regel weniger als hundert Meter breit sind. Sie kommen häufig in weiten Ebenen wie hier in der Umgebung der Mamers Valles vor, ähnlich wie ihre Pendants auf der Erde in trockenen Wüstenlandschaften. Auf dem Mars sind sie jedoch oft viel größer, was hauptsächlich auf die großen Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht zurückzuführen ist.
Hintergrundinfo: Bildbearbeitung
Die Bilder wurden am 7. Oktober 2024 während der Mars-Express-Umlaufbahn 26423 von der HRSC (High Resolution Stereo Camera) aufgenommen. Die Bodenauflösung beträgt etwa 20 Meter pro Pixel, und das Bild ist auf etwa 45 Grad Nord und 17 Grad Ost zentriert. Das Farbbild wurde unter Verwendung von Daten des Nadir-Kanals – dessen Sichtfeld senkrecht zur Marsoberfläche ausgerichtet ist – sowie der Farbkanäle der HRSC erstellt. Die schräge perspektivische Ansicht wurde aus dem digitalen Geländemodell sowie 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 farbcodierte 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 Beteiligung aus der Industrie gebaut (EADS Astrium – heute Airbus –, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH). Das Forschungsteam 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.
