Der Rückzug der Mars-Polkappe aus gefrorenem Kohlendioxid im Frühling und Sommer erzeugt Winde, die die größten Bewegungen der Sanddünen auf dem Mars antreiben.
Bild: NASA / JPL / University of Arizona / USGS
Die Sanddünen auf dem Mars bewegen sich auf ungewöhnliche Weise
Die Mars-Sanddünen bewegen sich im Wind – aber langsam und auf Faktoren basierend, welche die Sandbewegungen auf der Erde nicht beeinflussen.
Wissenschaftler verfolgten die Bewegungen von 495 einzelnen Dünen, wobei sie alle Daten verwendeten, die vom Mars Reconnaissance Orbiter gesammelt wurden. Durch die Untersuchung der Bewegungen all dieser Dünen, konnten die Forscher die Wechselwirkung zwischen Wind und Sand auf dem Roten Planeten mit der gleichen Wechselwirkung auf der Erde vergleichen.
„Auf dem Mars gibt es einfach nicht genug Windenergie, um eine erhebliche Menge an Material auf der Oberfläche zu bewegen,“ sagte der Hauptautor Matthew Chojnacki, ein Planetenwissenschaftler an der Universität von Arizona, in einem Statement. „Auf dem Mars kann es zwei Jahre dauern, bis man dieselbe Bewegung sieht, die wir normalerweise in einer Jahreszeit auf der Erde sehen.“
Chojnacki und seine Kollegen verwendeten Bilder von HIRISE, einer Spezialkamera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter, der die Marsoberfläche mit unglaublich detaillierten Fotos abbildet. Diese Aufnahmen enthalten viele Szenen von Sanddünen, die sich über den Planeten bewegen.
Diese Animation basiert auf Daten, die vom Mars Reconnaissance Orbiter gewonnen wurden und zeigt die Bewegung einer Sanddüne in der Nähe der Nordpolkappe im Laufe eines Marsjahres. Quelle: NASA/JPL/University of Arizona
Wissenschaftler interessieren sich deswegen für die Sanddünen, weil sie Gebiete repräsentieren, auf denen sich die Oberfläche so stark verändert, so dass das gleiche Material nicht ständig von der harschen Umgebung bestrahlt wird. „Wenn sich kein Sand bewegt, bedeutet dies, dass das Material an der Oberfläche nur so dort liegt und von UV- und Gammastrahlung bombardiert wird, welche komplexe Moleküle und alle alten Mars-Biosignaturen – falls vorhanden - zerstören würde“, sagte Chojnacki.
Durch die Auswahl von Bildpaaren, welche im Abstand von Jahren den gleichen Flecken abbildeten, konnte das Team messen, wie schnell sich jede Düne bewegte. Die Analysen deuten darauf hin, dass sich die Mars-Sanddünen mit einem Bruchteil jener Geschwindigkeit bewegen, mit der dies Sanddünen auf der Erde tun. Dies ergibt Sinn, wenn man bedenkt, um wie viel dünner die Atmosphäre des Roten Planeten im Vergleich zur Erdatmosphäre ist.
Weniger vorhersehbar war, dass nur einen Handvoll von Arealen eine deutlich schnellere Sandbewegung zeigen: Syrtis Major, das Hellespontus-Gebirge und das Gebiet um die Nordpolkappe. Alle drei Gebiete unterscheiden sich von anderen Teilen des Mars durch Bedingungen, von denen nicht bekannt ist, dass sie terrestrische Dünen beeinflussen: starke Übergänge in der Topographie und bei den Oberflächentemperaturen. Die Forscher glauben, dass die hier relativ schnelle Sandbewegung mit den großflächigen topografischen und thermophysikalischen Schwankungen in Zusammenhang steht.
„Das sind keine Faktoren, die man in der Erdgeologie finden würde,“ sagte Chojnacki. „Auf der Erde wirken andere Faktoren als auf dem Mars. Zum Beispiel verzögern oberflächennahes Grundwasser oder Pflanzen die in diesem Gebiet wachsen die Sandbewegung der Dünen.“
Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Geology veröffentlicht.
→ Boundary condition controls on the high-sand-flux regions of Mars
Laut der neuen Studie liegen die Regionen mit den höchsten Dünenbewegungsraten an der Grenze zwischen Isidis Becken und Syrtis Major, dem Hellespontus-Gebirge und um die Nordpolkappe. Quelle: NASA/JPL/Malin Space Science Systems
29. Mai 2019/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
