Gewaltige Wassermassen flossen durch die Täler Mangala und Minio auf dem Mars

Die aktuellen Bilder, aufgenommen von der hochauflösenden Stereokamera HRSC an Bord der ESA-Raumsonde Mars Express zeigen einen Teil des großen Ausflusstalsystems Mangala, die Region Minio Vallis am Südwestrand der vulkanischen Provinz Tharsis. Dieses Gebiet entstand vermutlich durch aufsteigende heiße Schmelzen und riesige Wassermassen. Mitarbeiter der Fachrichtung Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin erstellten die hier gezeigten Bildprodukte. Die systematische Prozessierung der Daten erfolgt am DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof.

   

Minio Vallis Perspektive
Minio Vallis Perspektive
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Im geologischen "Mittelalter" des Mars - der sogenannten Hesperischen Periode, die vor 3,7 Milliarden Jahren begann und bis vor etwa 3,1 Milliarden Jahren andauerte - gab es starke vulkanische Aktivität auf unserem Nachbarplaneten. Vulkane spien dünnflüssige Lava, die sich in Massen über die Oberfläche ergoss und weite Ebenen entstehen ließ. Aufsteigendes Magma wölbte die Kruste nach oben, so dass sich durch den Vulkanismus tektonische Spannungen entwickelten. Vielerorts brach die Marskruste auf und es bildeten sich Spalten oder Grabensysteme wie die Valles Marineris. In diesem Zeitraum entstand auch die Tharsis-Region: ein Gebiet so groß wie Europa, das zu einem mehrere Tausend Meter hohen Schild infolge vulkanischer Prozesse aufgewölbt wurde. Am Südwestrand der Tharsis-Region liegt das große Talsystem Mangala Valles (Valles, lat. für Täler) und das kleinere Minio Vallis.

                   

Minio Vallis Farbaufsicht
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Vulkanismus und seine Folgen

Doch wie konnten diese Wassermassen entstehen? Mangala Valles befindet sich in einer mehrere hundert Kilometer langen, ost-westlich verlaufenden Störungszone. Tektonische Kräfte haben aufgrund der vulkanischen Aktivität in der sich unmittelbar im Osten aufragenden Tharsis-Region ihre Wirkung entfaltet und ließen die unter Dehnungsspannung stehende Oberfläche aufreißen. Vermutlich stieg dort Lava an die Oberfläche und brachte Eis, das sich darauf befand, zum Schmelzen. Die so freigesetzten Wassermassen strömten dann von den Mangala-Tälern ausgehend mehrere hundert Kilometer in nördliche Richtung und formten so die Ausflusstäler Mangala und Minio. Mangala ist das Wort für den Mars im altindischen Sanskrit; der Namen wurde vom berühmten Astrophysiker Carl Sagan vorgeschlagen, und auch die indische Marssonde Mangalayaan ("der Marsreisende"), die seit dem 24. September 2014 den Mars aus einer Umlaufbahn beobachtet, ist danach benannt.

                              

Minio Vallis Farbkodiertes Höhenmodell
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Die Wassermassen strömten auch über mehrere Einschlagsbecken und Krater hinweg, die bereits vorher von Ablagerungen teilweise oder ganz verfüllt wurden, und flossen durch viele Rillen in nördliche Richtung in die Ebene Amazonis Planitia. Solch ein Einschlagsbecken mit Nebenwasserläufen befindet sich in der oberen rechten Bildecke in den Draufsichten (Norden ist in diesen Ansichten rechts). Dieser Krater hat einen Durchmesser von 28 Kilometern.
In der Bildmitte ist ein etwas kleinerer und älterer Einschlagskrater zu erkennen - er wurde einst angefüllt mit Material, das später wieder abgetragen wurde. An seinen Rändern entstand ein sogenanntes "chaotisches Gebiet". Auf dem Mars gibt es zahlreiche solcher Gebiete. Sie zeichnen sich durch die regellose Häufung von Gesteinsblöcken unterschiedlichster Größe und tafelbergähnlichen Erhebungen aus. Chaotische Gebiete entstehen durch die Freisetzung von Untergrundwasser und das nachfolgende Einbrechen der Oberfläche, bei dem ganze Geländeblöcke in sich zusammensacken und das "chaotische" Muster entstehen lassen. Dass es an dieser Stelle ein solches Gebiet gibt, lässt stark vermuten, dass es hier große Mengen an Eis im Untergrund und unterschiedliche Stadien von Überflutungen gegeben hat.                           
  

Minio Vallis Farbanaglyphe
Minio Vallis Farbanaglyphe
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Sporadische Aktivität von Wasser bis in die jüngere Marsvergangenheit

In der unteren (östlichen) Hälfte der Bilder 2, 3 und 5 ist ein tief eingeschnittenes Tal zu sehen, das sich durch die Landschaft schlängelt. Diese Landschaft weist viele verschiedene Formen auf: abgeflachte Hänge mit Terrassen an den Seiten der Täler und stromlinienförmige Inseln. Hier tauchen ebenfalls chaotische Gebiete auf - sie befinden sich entlang der Fließrichtung der Wassermassen durch das Tal. Die Größen- und Häufigkeitsverteilung der Einschlagskrater deuten darauf hin, dass das Mangala-Tal im Hesperischen Zeitalter entstanden ist und die Wasseraktivitäten sporadisch noch bis zur Amazonischen Periode andauerten, dem jüngsten geologischen Zeitalter auf dem Mars, das vor etwa 3,1 Milliarden Jahren begann.

                

Minio Vallis Anaglyphe
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Bildverarbeitung und das HRSC-Experiment auf Mars Express

Die Aufnahmen mit der HRSC (High Resolution Stereo Camera) entstanden am 12. Juli 2015 während Orbit 14.622 von Mars Express. Die Bildauflösung beträgt etwa 16 Meter pro Bildpunkt (Pixel). Die Bildmitte liegt bei etwa 7 Grad südlicher Länge und 208 Grad östlicher Breite. Die Farbaufsicht (Bild 2) wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt; die perspektivische Schrägansicht (Bild 1) wurde aus den Stereokanälen der HRSC berechnet. Die Anaglyphenbilder (Bild 4, 5), die bei Betrachtung mit einer Rot-Blau- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Landschaft vermitteln, wurden aus dem Nadirkanal, einem Stereokanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt. Die in Regenbogenfarben kodierte Aufsicht (Bild 3) beruht auf einem digitalen Geländemodell der Region, von dem sich die Topographie der Landschaft ableiten lässt.

  

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.