Krater Galle: Fröhliches Gesicht auf dem Mars

Foto der Marsoberfläche aus dem All. Am rechten Bildrand, nahe der Tag- und Nachtgrenze ist ein runder Einschlagkrater zu sehen. In seinem Inneren sind Strukturen, die ihn wie ein Smiley aussehen lassen.

Bildcredit: NASA, MGS, MSSS

Der Mars hat ein fröhliches Gesicht aufgesetzt. Der Krater Galle auf dem Mars ist berühmt. In seinem Inneren gibt es Strukturen, die ihn wie ein lächelndes und zwinkerndes Gesicht aussehen lassen. Diese Strukturen entdeckte man erstmals in Bildern des Viking-Orbiters in den 1970er-Jahren. Die Sonde Mars Global Surveyor (MGS) umrundete den Mars von 1996 bis 2006. Dieses Bild stammt von ihr.

Der Krater mit dem fröhlichen Gesicht und seine unverwechselbaren Merkmale entstanden durch einen Zufall vor Milliarden von Jahren. Damals schlug ein Asteroid von der Größe einer Stadt auf dem Mars ein. Alle Planeten und Monde unseres Sonnensystems haben Einschlagkrater. Die meisten Krater gibt es auf unserem Mond und dem Planeten Merkur. Gäbe es Wetter und Erosion nicht, hätten Erde und Venus die meisten Krater.

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Der spiralförmige Nordpol des Mars

Der Nordpol des Mars ist von einer weißen Struktur umgeben, in der spiralförmige Gräben verlaufen.

Bildcredit: ESA/DLR/FU Berlin; NASA MGS MOLA Science-Team

Warum verläuft eine Spirale um den Nordpol des Mars? Jeden Winter entwickelt sich um diesen Pol eine neue, ca. ein Meter dicke Schicht aus gefrorenem Kohlendioxid, das aus der dünnen Marsatmosphäre ausfällt. Darunter liegt eine ganzjährige Schicht aus Wassereis. Vom Zentrum der Polkappe blasen starke Winde herunter. Die Rotation des Roten Planeten verwirbelt diese Winde. Das trägt zur Spiralstruktur des Planum Boreum bei.

Dieses Bild ist ein perspektivisches Mosaik. Es entstand 2017 aus zahlreichen Einzelbildern, die von der ESA-Sonde Mars Express aufgenommen wurden. Das Höhenprofil wurde aus Messungen des Laseraltimeters an Bord der NASA-Sonde Mars Global Surveyor erstellt.

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Die Spirale am Nordpol des Planeten Mars

Der Nordpol des Planeten Mars ist von einer Eisschicht bedeckt. Auf einer spiralförmigen Struktur aus Wassereis entsteht jeden Winter eine neue Schicht Trockeneis aus Kohlendioxid. Das Bild zeigt die Polkappe schräg von der Seite. Man erkennt deutlich die spiralförmige Struktur.

Bildcredit: ESA/DLR/FU Berlin; NASA MGS MOLA-Wissenschaftsteam

Warum läuft eine Spirale um den Nordpol des Planeten Mars? Jeden Winter bekommt der Pol eine neue Außenschicht aus Kohlendioxid, das aus der Marsatmosphäre gefriert. Sie ist etwa einen Meter dick. Diese frische Schicht lagert sich auf einer Schicht aus Wassereis ab. Diese Eisschicht besteht das ganze Jahr über. Starke Winde wehen von der Mitte der Kappe herab, und die Rotation des Roten Planeten erzeugt Wirbel. Das führt zur Spiralstruktur von Planum Boreum.

Das Bild ist ein perspektivisches Mosaik. Es entstand Anfang des Jahres aus zahlreichen Aufnahmen der ESA-Raumsonde Mars Express und Messungen eines Laser-Höhenmessers, der sich an Bord der NASA-Mission Mars Global Surveyor befindet.

Für die nächsten Jahre sind neue Missionen zum Mars geplant. Dazu gehören Insight, ExoMars und der Rover Mars 2020. Insight soll in den Mars bohren. ExoMars und der Rover Mars 2020 suchen nach Hinweisen auf mikroskopisches Leben auf dem Mars einst und jetzt.

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Geschichtete Hügel in Arabia Terra auf dem Mars

Im schwarzweißen Bild, das an ein abstraktes Gemälde erinnert, sind geschichtete runde Strukturen zwischen dunklen Flächen zu sehen.

Credit: MSSS, JPL, NASA

Beschreibung: Warum sind manche Hügel auf dem Mars so geschichtet? Die Antwort wird weiterhin erforscht. Auf dem Boden des Kraters Arabia Terra umgibt dunkler, vom Wind vertragener Sand helles Sedimentgestein, das zu Tage tritt. Der helle Fels besteht offenbar aus vielen Schichten, von denen die am tiefsten liegenden wahrscheinlich sehr alt sind.

Auch der dunkle Sand bildet Dünen, trotzdem sind gewellte Dünen aus heller gefärbtem Sand, aus dem die abgestuften Tafelberge bestehen, leichter erkennbar. Verwehter Sand erodierte möglicherweise selbst größere Tafelberge zu diesen abgestuften Hügeln. Die meisten der geschichteten Sockel sind breit genug, dass darauf ein Lastwagen fahren könnte.

Das Bild zeigt ein etwa 3 Kilometer großes Areal. Es wurde im Oktober 2003 von der Raumsonde Mars Global Surveyor aufgenommen. Diese Raumsonde umrundet den Mars, ist aber inzwischen nicht mehr in Betrieb.

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Urtümliche geschichtete Hügel auf dem Mars

Das schwarzweiße Bild zeigt in der Mitte eine dunkle, ebene Senke, links und unten sind geschichtete Berge.

Credit: Malin Space Science Systems, MOC, MGS, JPL, NASA

Beschreibung: Ist das ein Bild des Mars oder der Erde? Seltsamerweise ist es ein Bild des Mars. Was manchen wie eine irdische Küstenlinie erscheinen mag, ist in Wirklichkeit eine Formation urtümlicher geschichteter Hügel und von Wind verwehtem Sand auf dem Mars. Diese Region im SchiaparelliKrater ist etwa drei Kilometer breit. Wie die Schichten aus Sedimenten entstanden sind, wird immer noch erforscht. Zu den brauchbaren Hypothesen gehören weit zurückliegende Zeiträume der Ablagerung, entweder durch fließendes Wasser oder durch von Wind verwehten Sand. Winde und Sandstürme haben die Strukturen in jüngerer Zeit geglättet und erodiert. Das „Wasser“, das am Grund zu sehen ist, ist in Wirklichkeit dunkel gefärbter Sand. Das Bild wurde von der Raumsonde Mars Global Surveyor aufgenommen, die von 1996-2006 im Marsorbit aktiv war und mehr als 200.000 Bilder schickte.

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Flug über die Columbia-Hügel auf dem Mars

Ein Klick auf das Bild führt zu einer Site, die den Flug beschreibt.

Animierte Illustration: Randolph Kirk (USGS), MSSS, MER, NASA

Beschreibung: Wie sieht wohl ein Flug über den Mars aus? Aus Bodendaten der Raumsonde Mars Global Surveyor (nunmehr inaktiv), kombiniert mit Informationen des robotischen Rovers Spirit, der derzeit über den Mars rollt, entstand ein digitaler Film, der zeigt, wie ein Flug über die Columbia-Hügel aussehen könnte. Dunkle, gewellte Sanddünen erheben sich auf dem obigen Eröffnungsbild vor den Columbia-Hügeln. Wenn Sie auf das Bild klicken, heben Sie über dem Mars ab und nähern sich den Columbia-Hügeln. Auf der anderen Seite der Hügel kommen die dunklen Sanddünen in Sicht. Kurz darauf passieren Sie eine ungewöhnliche weiß geränderte Struktur, die leicht erhoben und als Home Plate bekannt ist, deren Entstehung noch unbekannt ist und derzeit untersucht wird. Danach kehren Sie aus einem anderen Winkel zu den Hügeln zurück und nähern sich Spirit, einem seltsamen außerirdischen Rover, der vom Planeten Erde geschickt wurde. Ein letzter Gesichtsfeldwechsel zeigt schließlich das Panorama der Region. Kommenden Sonntag wird die Landesonde Phoenix der NASA nahe dem eisigen Nordpol des Mars aufsetzen und nach Anzeichen für urzeitliches Leben suchen.

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Großaufnahme eines Lochs im Mars

Das runde Loch hat andere Eigenschaften als ein Einschlagkrater. Der Boden ist mindestens 78 Meter tief. Das Sonnenlicht leuchtet auf die rechte Wand, links ist das Loch dunkel.

Credit: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA

Diese geheimnisvolle dunkle Grube liegt am nördlichen Abhang des alten Marsvulkans Arsia Mons. Sie ist etwa 150 Meter breit. Aufgenommen wurde sie mit dem Instrument HiRISE an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter. Diese und ähnliche Gruben haben keine aufragenden Kanten. Sie sind anders als Einschlagskrater. Entdeckt wurden sie in sichtbarem Licht und auf Infrarot-Bildern der Raumsonden Mars Odyssey und Mars Global Surveyor.

Die Bilder im sichtbaren Licht zeigen nur die Dunkelheit darin. Auf Aufnahmen in Infrarot zeigt die Temperatur, dass die Öffnungen tief unter die Oberfläche des Mars reichen. Vielleicht münden sie in unterirdische Höhlen. Auf dem späteren Bild ist die Grubenwand von Sonnenlicht beleuchtet. Offenbar ist sie fast senkrecht. Der Boden liegt mindestens 78 Meter tiefer und ist nicht zu sehen. Die dunklen Gruben auf dem Mars sind vermutlich Einsturzschächte im Lavafluss. Ähnliche vulkanische Grubenkrater gibt es auch auf Hawaii.

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Gesprenkelte Dünen auf dem Mars

Die Sprenkel auf diesen Dünen auf dem Mars stammen wahrscheinlich von aufgetautem Sand unter der Oberfläche

Bildcredit und Bildrechte: Malin Space Science Systems, MOC, MGS, JPL, NASA

Wie entstehen die schwarzen Flecken auf dem Mars? Als 2004 auf der Nordhalbkugel des Mars der Frühling anbrach, begannen die Sanddünen in der Nähe der Pole aufzutauen. Regionen mit dünnerem Eis schmelzen üblicherweise zuerst und legen Sand frei, der sich wegen seiner dunklen Färbung im Sonnenlicht stärker erwärmt, was das Tauen beschleunigt.

Am Prozess könnten Sandstrahlen beteiligt sein, die durch das dünner werdende Eis hindurch explodieren. Als der Sommer kam, dehnten sich die Flecken aus und bedecken ganze Dünen, die dann vollständig aufgetaut und dunkel waren. Kohlendioxid– und Wassereis sublimieren in der dünnen Atmosphäre direkt zu Gas.

Das obige Bild wurde Mitte Juli fotografiert und zeigt ein etwa drei Kilometer großes Feld mit gefleckten Dünen in der Nähe des Mars-Nordpols. Heute ist die Zukunft der Marsrover Spirit und Opportunity unbekannt, da ihnen die Staubstürme weiterhin das nötige Sonnenlicht abschirmen.

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