Perspektivische Ansicht von Sanduhr-förmigen Kratern. Bildnachweis: ESA Zum Vergrößern anklicken
Die spektakulären Merkmale, die heute auf der Oberfläche des Roten Planeten zu sehen sind, weisen auf die Existenz von Marsgletschern in der Vergangenheit hin. Aber woher kam das Eis?
Ein internationales Wissenschaftlerteam hat ausgefeilte Klimasimulationen erstellt, die darauf hindeuten, dass sich durch atmosphärische Niederschläge von Wassereispartikeln geologisch neuere Gletscher in niedrigen Breiten (dh in der Nähe des heutigen Äquators) gebildet haben könnten.
Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse der Simulationen zum ersten Mal, dass die vorhergesagten Standorte für diese Gletscher weitgehend mit vielen der heute in diesen Breiten auf dem Mars beobachteten Gletscherreste übereinstimmen.
Seit einigen Jahren werfen das Vorhandensein, das Alter und die Form dieser Gletscherreste in der wissenschaftlichen Gemeinschaft zahlreiche Fragen zu ihrer Entstehung und zu den Bedingungen auf dem Planeten auf, als dies geschah.
Um die steigende Anzahl von Hypothesen einzugrenzen, beschloss ein Team unter der Leitung von Francois Forget, Universität Paris 6 (Frankreich) und interdisziplinärer Wissenschaftler für die Mars Express-Mission der ESA, die Uhr in ihrem globalen Klimacomputermodell des Mars zurückzudrehen Werkzeug, das normalerweise angewendet wird, um Details der heutigen Mars-Meteorologie zu simulieren.
Als Ausgangspunkt mussten Forget und Kollegen einige Annahmen treffen - dass die Nordpolkappe immer noch das Eisreservoir des Planeten war und dass die Rotationsachse um 45 ° geneigt war? in Bezug auf die Umlaufbahn des Planeten.
„Dies macht die Achse viel schräger als heute (ungefähr 25?), Aber eine solche Schrägstellung war wahrscheinlich in der gesamten Marsgeschichte sehr verbreitet. Eigentlich ist es erst vor fünfeinhalb Millionen Jahren passiert “, sagt Forget.
Wie bei einer solchen Neigung zu erwarten, erhöhte die stärkere Sonneneinstrahlung im Nordpolsommer die Sublimation des Polareises und führte zu einem viel intensiveren Wasserkreislauf als heute.
Die Simulationen zeigten, dass sich in einigen wenigen Gebieten an den Flanken des Elysium Mons, des Olympus Mons und der drei Tharsis Montes-Vulkane Wassereis mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 70 Millimetern pro Jahr ansammelt.
Nach einigen tausend Jahren würde das angesammelte Eis Gletscher mit einer Dicke von bis zu mehreren hundert Metern bilden.
Als das Team die Lage und Form der „simulierten“ Gletscher mit den tatsächlichen gletscherbedingten Ablagerungen von Tharsis - einer der drei Hauptregionen auf dem Planeten, in denen Anzeichen von Gletschern zu sehen sind - verglich, fand es eine hervorragende Übereinstimmung.
Insbesondere wird die maximale Ablagerung an den westlichen Flanken der Montes Arsia und Pavonis in der Region Tharsis vorhergesagt, wo tatsächlich die größten Ablagerungen in diesem Gebiet beobachtet werden.
In ihren Simulationen konnte das Team sogar „lesen“, warum und wie sich vor Millionen von Jahren Eis an den Flanken dieser Berge in der Tharsis-Region angesammelt hat.
Damals begünstigten konstante, jahrelange Winde ähnlich dem Monsun auf der Erde die Aufwärtsbewegung wasserreicher Luft um Arsia und Pavonis Montes.
Bei einer Abkühlung um mehrere zehn Grad würde Wasser kondensieren und Eispartikel bilden (größer als die, die wir heute in den Wolken der Tharsis-Region beobachten), die sich auf der Oberfläche absetzten.
Andere Berge wie Olympus Mons weisen kleinere Ablagerungen auf, da sie den Simulationen zufolge nur im nördlichen Sommer starken Monsunwinden und wasserreicher Luft ausgesetzt waren.
"Die Nordpolkappe war möglicherweise nicht immer die einzige Wasserquelle während der Zeiträume mit hoher Neigung des Planeten", fügt Forget hinzu.
„Also haben wir Simulationen durchgeführt, bei denen angenommen wurde, dass Eis in der Südpolkappe verfügbar ist. In der Region Tharsis konnten wir immer noch Eisansammlungen beobachten, diesmal jedoch auch im Osten des Hellas-Beckens, einem sechs Kilometer tiefen Krater. “
Dies würde die Ursprünge eines anderen wichtigen Gebiets erklären, in dem heute eisbedingte Landformen beobachtet werden, des östlichen Hellas-Beckens. tatsächlich.
„Das Hellas-Becken ist in der Tat so tief, dass auf seiner Ostseite ein Windstrom nach Norden entsteht, der den größten Teil des Wasserdampfs, der im Sommer von der Südpolkappe sublimiert, transportiert. Wenn die wasserreiche Luft über dem östlichen Hellas auf eine kältere Luftmasse trifft, kondensiert das Wasser, fällt aus und bildet Gletscher “, sagte Forget.
Das Team konnte jedoch keine Eisablagerung in der Region Deuterolinus-Protonilus Mensae vorhersagen, in der Gletscher durch andere Mechanismen gebildet worden sein könnten. Die Wissenschaftler erwägen mehrere andere Hypothesen zur Bildung neuer Gletscher.
Beispielsweise legen Beobachtungen von Olympus Mons mit der hochauflösenden Stereokamera an Bord von Mars Express nahe, dass die Bewegung von Wasser vom Untergrund zur Oberfläche aufgrund hydrothermaler Aktivität zur Entwicklung von Gletschern auf der kalten Oberfläche geführt haben könnte.
Ursprüngliche Quelle: ESA Mars Express
