Wissenschaftler haben jetzt eine Antwort auf die seltsamen dunklen Flecken in der Nähe der südpolaren Eiskappen auf dem Mars. Sie lieferten detaillierte Bilder der fächerförmigen dunklen Markierungen, die typischerweise einen Durchmesser von 15 bis 46 Metern haben und innerhalb einer Woche erscheinen können.
Laut Forschern, die neue Beobachtungen des Mars Odyssey-Orbiters der NASA interpretieren, bringt jeder Frühling heftige Eruptionen in die südpolare Eiskappe des Mars.
Kohlendioxidgasstrahlen, die aus der Eiskappe austreten, während sie sich im Frühjahr erwärmt, tragen dunklen Sand und Staub hoch in die Höhe. Das dunkle Material fällt auf die Oberfläche zurück und erzeugt dunkle Flecken auf der Eiskappe, die Wissenschaftler lange verwirrt haben. Das Ableiten der Ausbrüche von Kohlendioxidgas unter der wärmenden Eiskappe löst das Rätsel der Flecken. Es zeigt sich auch, dass dieser Teil des Mars viel dynamischer aktiv ist als für irgendeinen Teil des Planeten erwartet.
"Wenn Sie dort wären, würden Sie auf einer Platte aus Kohlendioxideis stehen", sagte Phil Christensen von der Arizona State University, Tempe, Hauptforscher für Odysseys Kamera. "Überall um dich herum werfen brüllende Kohlendioxidgasstrahlen Sand und Staub ein paar hundert Fuß in die Luft."
Du würdest auch Vibrationen durch deine Raumanzugstiefel spüren, sagte er. "Die Eisplatte, auf der Sie stehen, wird durch den Druck des Gases am Boden des Eises über dem Boden schweben."
Das Team begann seine Forschung mit dem Versuch, mysteriöse dunkle Flecken, fächerartige Markierungen und spinnenförmige Merkmale zu erklären, die in Bildern zu sehen sind, die Kameras auf Odyssey und dem Mars Global Surveyor der NASA auf der Eiskappe am Mars-Südpol beobachtet haben.
Die dunklen Flecken, typischerweise 15 bis 46 Meter breit und mehrere hundert Fuß voneinander entfernt, erscheinen jeden südlichen Frühling, wenn die Sonne über der Eiskappe aufgeht. Sie halten mehrere Monate und verschwinden dann - nur um im nächsten Jahr wieder aufzutauchen, nachdem die Winterkälte eine frische Eisschicht auf der Kappe abgelagert hat. Die meisten Stellen scheinen sich sogar an denselben Stellen zu wiederholen.
Eine frühere Theorie schlug vor, dass die Flecken Flecken von warmem, nacktem Boden waren, die freigelegt wurden, als das Eis verschwand. Die Kamera auf Odyssey, die sowohl Wellenlängen im Infrarot- als auch im sichtbaren Licht sieht, stellte jedoch fest, dass die Flecken fast so kalt sind wie das Kohlendioxideis, was darauf hindeutet, dass es sich nur um eine dünne Schicht dunklen Materials handelt, die auf dem Eis liegt und aufbewahrt wird dadurch gekühlt. Um zu verstehen, wie diese Schicht hergestellt wird, verwendete Christensens Team die Kamera - das Thermal Emission Imaging System -, um vom Ende des Winters bis zum Hochsommer mehr als 200 Bilder von einem Bereich der Eiskappe zu sammeln.
Einige Orte blieben mehr als 100 Tage lang fleckenfrei und entwickelten dann in einer Woche viele Flecken. Fächerförmige dunkle Markierungen bildeten sich erst Tage oder Wochen nach dem Auftreten der Flecken, dennoch wuchsen einige Fächer auf eine halbe Meile Länge. Noch rätselhafter war der Ursprung der „Spinnen“, Rillen, die unter dem Eis in die Oberfläche erodiert waren. Die Rillen laufen an Punkten direkt unter einem Punkt zusammen.
"Der Schlüssel, um die Spinnen und die Flecken herauszufinden, bestand darin, ein physikalisches Modell für das, was geschah, zu überdenken", sagte Christensen. Der Prozess beginnt im sonnenlosen polaren Winter, wenn Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu einer etwa drei Fuß dicken Schicht auf einer permanenten Eiskappe aus Wassereis mit einer dünnen Schicht aus dunklem Sand und Staub dazwischen gefriert. Im Frühjahr erreicht das Sonnenlicht, das durch die Kohlendioxideisplatte fällt, das dunkle Material und erwärmt es so stark, dass das den Boden berührende Eis sublimiert - sich in Gas verwandelt.
In Kürze hebt das Quellreservoir des eingeschlossenen Gases die Platte an und bricht schließlich an Schwachstellen durch, die zu Entlüftungsöffnungen werden. Hochdruckgas dröhnt mit einer Geschwindigkeit von 161 Stundenkilometern oder mehr durch. Unter der Platte erodiert das Gas den Boden, während es in Richtung der Lüftungsschlitze strömt, lose Sandpartikel aufnimmt und das Spinnennetz aus Rillen schnitzt.
Christensen, Hugh Kieffer (US Geological Survey, im Ruhestand) und Timothy Titus (USGS) berichten über die neue Interpretation in der Ausgabe der Zeitschrift „Nature“ vom 17. August 2006.
JPL, eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, verwaltet die Missionen Mars Odyssey und Mars Global Surveyor für die NASA Science Mission Directorate. Das Wärmebildsystem von Odyssey wird von der Arizona State University betrieben.
Weitere Informationen zu Odyssey und den neuen Erkenntnissen finden Sie unter: http://www.nasa.gov/mars und http://themis.asu.edu.
Originalquelle: NASA / JPL-Pressemitteilung
