Mars Express: Neue Aufnahmen zeigen Entwässerungssystem auf dem Mars

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Der westliche Teil der Arda Valles in Echtfarben

Copyright: ESA/DLR/FU Berlin – CC BY-SA 3.0 IGO

Berlin (Deutschland) – Die europäische Sonde „Mars Express“ hat Aufnahmen des Arda Valles im äquatorialen Marshochland zur Erde gefunkt. Betrachtet man die großräumige Topographie so fallen mehrere extrem breite Abflusskanäle auf, die ohne viele seitliche Zuflüsse nach Norden führen. Weniger auffällig sind die auf diesen Bildern zu sehenden kleineren Talsysteme. Sie sind vielfach verzweigt und schlängeln sich mit vielen Windungen durch das Gelände. Solche Talsysteme kennen wir typischerweise von natürlichen Entwässerungssystemem auf der Erde.

Die Täler liegen rund 260 Kilometer nördlich des Mars-Kraters Holden, erläutert die Presseerklärung es deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und führt weiter aus: Der Krater Holden wurde von Süden über einen Zulauf von Wasser durchströmt und entwässerte über die Ladon Valles nach Norden, in Richtung eines namenlosen großen, schon sehr stark verwitterten Einschlagbeckens. Auch das Wasser, das durch die Arda-Täler floss, strömte durch den südöstlichen Beckenrand in dieses große, von Sedimenten verfüllte Basin.“

Die jetzt veröffentlichten Aufnahmen zeigen den westlichen Abschnitt der Arda Valles und wurden am 20. Juli 2015 mit der vom DLR betriebenen Stereokamera HRSC an Bord der Sonde aufgenommen, die seit dem 25. Dezember 2002 in einer Umlaufbahn um unseren Nachbarplaneten kreist.

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In der linken (südlichen) Bildhälfte werde offensichtlich, dass auf einer Länge von etwa 175 Kilometern ein etwa 50 bis 80 Kilometer breites Gebiet von Flussläufen durchzogen war: Vor mehr als drei Milliarden Jahren floss Wasser durch dieses Netzwerk, die Region wurde in Richtung der Niederung des alten Einschlagsbeckens entwässert. In der Hydrogeologie wird ein solches Muster von Flussläufen nach dem griechischen Wort für Baum, déndron, als „dendritisch“ bezeichnet. Die Haupttäler haben eine Breite von bis zu zwei Kilometern, was für Täler in einem dendritischen Netzwerk auf dem Mars ungewöhnlich breit ist. Möglicherweise flossen früher auf diesem relativ eng begrenzten Gebiet große Mengen an Wasser, was aber anhand der Bilder nicht zweifelsfrei belegbar ist. Ein Beispiel für ein feiner verästeltes, dendritisches Netzwerk hat Mars Express am Rand des weiter östlich gelegenen Kraters Huygens fotografiert.“

Oberhalb der Bildmitte falle hinzu ein massiver Bergrücken auf. Dieser ist etwa 20 Kilometer breit und etwas mehr als zweitausend Meter hoch: „Möglicherweise handelt es sich um die Reste eines Kraterrandes einer sehr alten Einschlagsstruktur. Unterhalb des östlichen Abhangs dieses Bergrückens befindet sich ein kleiner, etwa 8,5 Kilometer breiter Krater mit einer auffallend glatten Ebene in seinem Inneren. Der Krater wurde von Sedimenten angefüllt, die vom Bergrücken stammen. Das lässt sich an der fächerartigen Form der Ablagerungen ablesen.“

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Perspektivische Ansicht eines mit Sedimenten angefüllten Kraters mit einem Durchmesser von 25 Kilometern.

Copyright: ESA/DLR/FU Berlin – CC BY-SA 3.0 IGO

Rechts der Bildmitte ist zudem ein Krater von 25 Kilometern Durchmesser zu sehen, dessen Vertiefung ebenfalls von Sedimenten angefüllt wurde: „Die ursprünglich glatte Oberfläche hat jedoch infolge von Setzungsbewegungen tiefe Risse bekommen, so dass sich dadurch ein so genanntes „chaotisches Gebiet“ gebildet hat. Eine ganz ähnliche Struktur wurde nur wenige Kilometer weiter östlich in dieser Region von der HRSC im Jahr 2012 in den Kratern Sigli und Chambe entdeckt.“ Auf den hier vorgestellten Bildern falle auf, dass die Abhänge in das Kraterinnere ungewöhnlich viele „Knubbel“ aufweisen, anstelle der an Kratern dieser Größe meistens auftretenden, eher terrassenartigen und bogenförmigen Geländemerkmale. Diese Strukturen deuten möglicherweise das ursprüngliche Höhenniveau der Sedimentschichten im Kraterinneren an.

Zwischen diesem Krater und den Unterläufen der dendritischen Täler sind bei genauer Betrachtung einige Stellen mit geschichteten, deutlich helleren Ablagerungen sichtbar. Untersuchungen mit Spektrometern an Bord von „Mars Express“ deuten laut den DLR-Wissenschaftlern darauf hin, dass es sich dabei um Tonminerale handelt. „Tonminerale treten auf dem Mars an zahlreichen Stellen auf, sie sind ein typisches Verwitterungsprodukt von dunklem, eisen- und magnesiumreichen vulkanischen Gestein, das von Wasser umspült wird. Auch dies deutet darauf hin, dass das Wasser vor sehr langer Zeit, vermutlich vor mehr als dreieinhalb Milliarden Jahren, durch das dendritische Tälernetzwerk geflossen ist: Auf dem Mars identifizierte Tonminerale finden sich nahezu ausschließlich in Landschaften aus der Frühzeit des Mars. Die wasserhaltigen Tonminerale stehen im Kontrast zu Salzablagerungen an anderen Orten, die ein jüngeres Alter haben.“

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Falschfarbendarstellung der Topografie des Westteils der Arda Valles.

Copyright: ESA/DLR/FU Berlin – CC BY-SA 3.0 IGO

Das Gebiet im Norden der Aufnahmen ist von der Ebene des etwa 350 Kilometer großen, namenlosen Kraters beherrscht. „Diese Fläche wird auch von Sedimenten gebildet, die zum einen von den dendritischen Tälern im Kraterrand ins Innere des Beckens transportiert wurden, zum anderen von größeren Zuflüssen aus dem Süden wie den Ladon Valles. Die markanten linearen Strukturen deuten darauf hin, dass die Oberfläche durch Setzungsbewegungen unter Spannung geriet und es zu tektonischen Brüchen kam, deren struktureller Verlauf leicht nachvollziehbar ist. Die Ursache für die Setzungsbewegungen könnte in der Verdunstung des Wassers und der Bodenfeuchte zu suchen sein, so dass es zur Bildung von Hohlräumen kam, die in sich zusammensackten, das Volumen reduzierten und dadurch tektonische Brüche auslösten.“

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