Asche breitet sich über dem Mars aus

Eine neue Aufnahme der hochauflösenden Stereokamera (HRSC) von Mars Express zeigt eine zweigeteilte Szene: Auf der einen Seite der helle, ockerfarbene Sand des Mars, auf der anderen dunkle Ablagerungen vulkanischer Asche. 

Als dieser Teil des Mars 1976 von den Viking-Orbitern der NASA aufgenommen wurde, war die Asche deutlich weniger weit verbreitet als heute (siehe Vergleich unten). 

Dunkel trifft auf Hell 

Was also macht den dunklen Bereich dunkel? Im Gegensatz zu dem ockerfarbenen Staub und Gesteinsbrocken, die den Großteil des Mars bedeckt, ist dieses dunkle Material vermutlich vulkanischen Ursprungs. Der Mars hat eine bekannte Vulkangeschichte und beherbergt sogar den größten Vulkan im Sonnensystem, Olympus Mons, der mehr als doppelt so hoch ist wie der größte Vulkan der Erde, Mauna Kea. 

Das vulkanische Material ist reich an sogenannten mafischen Mineralen, die bei hohen Temperaturen entstehen, darunter Olivin und Pyroxen, und die der Ascheschicht ihre dunkle Farbe verleihen. Für die Ausbreitung der Asche in den letzten 50 Jahren gibt es zwei mögliche Erklärungen: Entweder wurde sie von Marswinden aufgewirbelt und verteilt, oder der ockerfarbene Staub, der die dunkle Asche zuvor bedeckte, wurde weggeweht. 

Innerhalb dieser Aschedecke ist ein großer Krater zu erkennen (siehe Bild unten). Er ist von einem auffälligen Ring aus Material umgeben, das heller ist als die umliegende Landschaft. Dieses sogenannte Auswurfmaterial entstand durch den Einschlag, der den Krater geformt hat. Der Krater ist etwa 15 km breit und weist im Inneren interessante gewundene Linien auf, die zeigen, wo sich eisiges Material innerhalb des Kraters bewegt hat. 

Stetige Veränderung

Der Mars weist einige gewaltige Einschlagbecken auf, die allesamt durch den Aufprall großer Gesteinsbrocken auf den Planeten entstanden. Diese Szene liegt in einem von ihnen: Utopia Planitia, einem uralten Becken mit einem Durchmesser von rund 3.300 km, kaum weniger als dem doppelten Nord-Süd-Ausmaß der Sahara. 

Es wird vermutet, dass Utopia Planitia einst ein Gewässer beherbergte, möglicherweise einen See oder sogar einen Ozean. Heute ist das Becken mit Gestein und Sand gefüllt, birgt jedoch noch immer große Mengen Wasser in Form von Eis unter seiner Oberfläche. Viele Geländemerkmale zeugen noch heute davon, dass hier einst Wasser geflossen ist. 

Solche Hinweise sind im rechten unteren Bereich des Hauptbildes zu sehen, in der dunklen Aschedecke. Dort sind vage gerundete Vertiefungen mit welligen Rändern zu erkennen. Diese Strukturen sind in diesem Teil des Mars sehr verbreitet und deuten darauf hin, dass die Region periglazial ist, also am Rand von Gletschern oder in Kaltklimalandschaften liegt und Gefrier-Tau-Zyklen unterliegt, die typischerweise mit viel unter der Oberfläche verborgenem Eis verbunden sind. 

Gewellte Vertiefungen entstehen, wenn Eis unter der Oberfläche schmilzt oder in die Luft entweicht, wodurch der darüberliegende Boden instabil wird und einbricht. Sie treten nicht vereinzelt auf, sondern verschmelzen zu größeren Bereichen und veranschaulichen so eindrücklich, wie sich die Oberfläche des Mars stetig verändert. 

Ein Labyrinth aus Rissen 

Auch wenn es nicht so sehr ins Auge fällt wie die dunkle Asche: Die linke Hälfte dieser zweifarbigen Szene ist ebenso faszinierend. 

Ganz links befindet sich ein markantes Merkmal, das häufig in Utopia Planitia zu beobachten ist: eine Reihe schattiger Gräben, die rund 20 km lang und 2 km breit sind und sich über die Oberfläche erstrecken, wo sie sich zu einer riesigen Formation verbinden (siehe Detailaufnahme unten). 

Diese Gräben entstehen, wenn die Oberfläche aufreißt, entweder weil Schichten feuchter Sedimente Schwachstellen bilden oder aufgrund von tektonischer Aktivität. Die Gräben von Utopia Planitia wurden auch in einer Bildveröffentlichung der Freien Universität Berlin aus dem Jahr 2016 vorgestellt, wo die Arbeitsgruppe hinter diesen neuen Aufnahmen ansässig ist. 

Jahrzehnte der Marsforschung 

Dieses Bild wurde von der HRSC-Kamera aufgenommen, einem von acht hochspezialisierten Instrumenten an Bord von Mars Express. 

Mars Express erforscht und kartiert die vielfältigen Landschaften des Mars seit ihrem Start im Jahr 2003. Die Sonde hat die Planetenoberfläche über zwei Jahrzehnte hinweg in bisher unerreichter Auflösung, in Farbe und dreidimensional kartiert und dabei Erkenntnisse gewonnen, die unser Verständnis unseres planetaren Nachbarn grundlegend verändert haben (mehr über Mars Express und ihre Ergebnisse erfahren Sie hier). 

Die hochauflösende Stereokamera (HRSC) von Mars Express wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und wird von diesem betrieben. Die systematische Verarbeitung der Kameradaten erfolgte am DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof. Die Arbeitsgruppe Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin nutzte die Daten zur Erstellung der hier gezeigten Bildprodukte.