Ist Acheron Fossae ein Grabensystem?

Bilddaten der hochauflösenden Stereokamera HRSC an Bord der ESA-Raumsonde Mars Express von Mai 2016 zeigen den westlichen Teil von Acheron Fossae, ein System tektonischer Gräben auf der Marsoberfläche. Mitarbeiter der Fachrichtung Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin erstellten die hier gezeigten Ansichten. Die systematische Prozessierung der Daten erfolgte am DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof.

          

Acheron Fossae Perspektive
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Acheron Fossae (lat. für die Gräben des Acheron, des "Totenflusses" in der griechischen Mythologie) ist ein Gebiet unmittelbar nördlich des größten Marsvulkans Olympus Mons. Es liegt etwa zwei Kilometer über der Umgebung erhöht und dehnt sich über eine Fläche von 800 mal 280 Kilometer aus. Das Gebiet ist von bogenförmigen Gräben und parallel dazu verlaufenden Bergrücken durchzogen. Dieses System von Gräben wurde vor 3,9 bis 3,7 Milliarden Jahren durch Krustendehnung und in Folge dessen durch auseinanderdriftende Gesteinsblöcke gebildet.

                                           

Acheron Fossae Farbaufsicht
Acheron Fossae Farbaufsicht
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Blockgletscher hinterließen ihre Spuren

Die Gräben sind mit Material gefüllt, das frühere Fließbewegungen nachzeichnet und auf die einstmalige Existenz von sogenannten Blockgletschern hindeutet. Das sind Eisströme, die von Gesteinsschutt bedeckt waren und möglicherweise erst während einer Kaltzeit innerhalb der letzten Millionen Jahre abgelagert wurden. Auf Bild 2 ist ein solcher gefüllter Graben gut zu sehen.

                                                      

Acheron Fossae Farbkodiertes Höhenmodell
Acheron Fossae Farbkodiertes Höhenmodell
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Die Region um Acheron Fossae ist ein klassisches Beispiel für eine tektonische Struktur, die in der Geologie als Horst- und Graben-System bezeichnet wird: Durch die Dehnung der Kruste rutschen große Blöcke entlang von Abschiebungsflächen in den plastischen Gesteinsmantel ab und bilden Gräben zwischen den stehengebliebenen Bergrücken, die "Horste".

    

                       
Veranschaulichung Horst-Graben-System

 

Derartige tektonische Muster sind auch auf der Erde bekannt und finden sich meist entlang der Bruchlinie zweier auseinanderdriftender Kontinente. Sie werden dann als "Riftzone" bezeichnet. Ein aktuelles Beispiel ist das Kenia-Rift in Ostafrika. In geologischer Vorzeit bildete sich auch der Oberrheingraben zwischen Basel und Karlsruhe auf diese Weise. Häufig finden sich Horst- und Grabenstrukturen auf der Erde wie auch auf dem Mars in oder am Rande von vulkanisch aktiven Regionen.       

Im Gegensatz zur Erde, wo Grabensysteme mit Plattentektonik assoziiert sind, entstanden sie auf dem Mars wahrscheinlich durch regionale Spannungsfelder, die sich durch Unterschiede in der Zusammensetzung des Untergrunds ergeben. Die Untersuchungen von Riftzonen auf dem Mars sind wichtig für das Verständnis der thermalen Historie des Planeten und insbesondere der Krustenentwicklung, weil auf dem Mars zu keiner Zeit Plattentektonik vonstatten ging. Mars ist ein Ein-Platten-Planet. Das heißt, dass seine Kruste nicht in einzelne Lithosphärenplatten unterteilt ist, sondern quasi aus einem Stück besteht. Tektonische Prozesse werden hier nur durch Spannungen im Untergrund, zum Beispiel durch Vulkanismus, ausgelöst. Die Untersuchung der Topographie und der geologischen Formationen von tektonischen Strukturen liefern wichtige Hinweise auf die Eigenschaften der Kruste und des oberen Gesteinsmantels des Planeten.

                                                 

Acheron Fossae Anaglyphe
Acheron Fossae Anaglyphe
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Bildverarbeitung und das HRSC-Experiment auf Mars Express

Die Aufnahmen mit der HRSC (High Resolution Stereo Camera) entstanden am 4. Mai 2016 während Orbit 15641 von Mars Express. Die Bildauflösung beträgt 18 Meter pro Bildpunkt (Pixel). Die Bildmitte liegt bei etwa 142° westlicher Länge und 36° nördlicher Breite. Die Farbaufsicht wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt, die perspektivische Schrägansicht wurde aus den Stereokanälen der HRSC berechnet. Das Anaglyphenbild, das bei Betrachtung mit einer Rot-Blau- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Landschaft vermittelt, wurde aus dem Nadirkanal und einem Stereokanal abgeleitet. Die in Regenbogenfarben kodierte Aufsicht beruht auf einem digitalen Geländemodell (DTM) der Region, von dem sich die Topographie der Landschaft ableiten lässt. Der Referenzkörper für das HRSC-DTM ist eine Marskugel.

  

Mapserver

Um bereits veröffentlichte Rohbilder und digitale Geländemodelle der Region im GIS-kompatiblen Format herunterzuladen, benutzen Sie bitte diesen Link zu unserem Mapserver.

  

Bildrechte

Images: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

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Die High Resolution Stereo Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern gebaut (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH). Das Wissenschaftsteam unter Leitung des Principal Investigators (PI) Prof. Dr. Ralf Jaumann besteht aus 52 Co-Investigatoren, die aus 34 Institutionen und elf Nationen stammen. Die Kamera wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben.