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Planetengeologie

Sonnensystem

Die festen Oberflächen von Planeten, Monden, Asteroiden und Kometen stellen eine Grenzschicht zwischen dem Inneren des jeweiligen planetaren Körpers und der umgebenden Atmosphäre und dem Weltraum dar. Die wissenschaftlichen Zielsetzungen der Abteilung Planetengeologie beinhalten Analysen der Bildung von Oberflächen und ihrer Veränderungen, wie z. B. Bildung einer Kruste, Vulkanismus, Tektonik, Impaktprozesse, Verwitterung, Erosion, Materialtransport und Ablagerung und ebenso exobiologische Fragestellungen in Bezug auf Habitabilität und auf wasserbezogene Umweltbedingungen.

Planetare Oberflächen befinden sich in Wechselwirkung mit dem festen Material des Substrats, mit überlagerndem volatilen Material und dem interplanetaren Raum und stehen somit unter der Einwirkung von endogenen und exogenen Prozessen. Diese Prozesse manifestieren sich in Morphologie und Zusammensetzung der Oberfläche. Aus diesem Grund erlaubt die Erforschung planetarer Oberflächen Rückschlüsse auf Entstehung und Entwicklung planetarer Körper. Die Struktur einer Oberfläche leitet sich von ihrer Morphologie ab, die die räumliche Interpretation von Oberflächenformen erlaubt und die mittels zusätzlicher topographischer Information ihre quantitative Charakterisierung in drei Dimensionen ermöglicht. Basierend auf morphologischer und topographischer Information lassen sich Bilanzen von Materialablagerungen und -umlagerungen abschätzen, wichtige Hinweise, um Prozesse der Oberflächengestaltung zu verstehen. Da sich Oberflächenformen in Bezug auf Größe, Gestalt, Textur und Albedo voneinander unterscheiden, lassen sie sich in geologische Einheiten gruppieren und kartieren. Da sich ferner Oberflächenmaterialien auch in der Zusammensetzung unterscheiden, besitzen sie ausgeprägte spektrale Charakteristiken. Die mineralogische und chemische Zusammensetzung geologischer Einheiten kann durch Analyse der spektralen Reflektanz von Oberflächen bestimmt werden.

Die Kollision zwischen planetaren Körpern stellt den am meisten verbreiteten Prozess im Sonnensystem dar. Alle festen Oberflächen zeigen die Spuren solcher katastrophalen Ereignisse, die durch Einschlagskrater dokumentiert sind. Krater belegen das Alter von Oberflächeneinheiten durch ihre Größe und Häufigkeitsverteilung. Daten über Strukturen, räumliche Verteilungen, Zusammensetzungen und Alter werden benutzt um geologische Einheiten in Raum und Zeit zu definieren und zu kartieren und um stratigraphische Abfolgen geologischer Ereignisse zu entwickeln.
 
Da die Erde der komplexeste und aktivste planetare Körper ist, sind vergleichende Studien wichtig um Oberflächenprozesse auf planetaren Körpern auf der Basis terrestrischer Analogien zu interpretieren. Ferner sind solche Studien von Bedeutung, um Prozesse auf der frühen Erde zu verstehen, wovon aufgrund dynamischer Prozesse durch die Plattentektonik praktisch nichts überliefert ist. Eine der Hauptfragen in diesem Zusammenhang umfasst die Bewohnbarkeit bzw. Habitabilität planetarer Oberflächen und ihres Potentials Leben hervorzubringen.

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