Ein „durchtrennter” Krater in Memnonia Fossae

Die aktuellen Bilder, aufgenommen von der hochauflösenden Stereokamera HRSC an Bord der ESA-Raumsonde Mars Express Express zeigen einen Teil der Region Memnonia Fossae auf dem Mars. Memnonia Fossae, ein Netz von Grabenbrüchen befindet sich westlich der Vulkanregion Tharsis und nördlich von Sirenum Fossae. 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.

   

Memnonia Fossae Perspektive
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Diese großen Grabensysteme entstanden durch Risse und Brüche sind das Ergebnis von tektonischen Spannungen in der Marskruste und erstrecken sich über 1600 Kilometer weit in ost-westlicher Richtung. Sie sind sehr wahrscheinlich durch das Aufwölben der Tharsis-Vulkanregion entstanden. Benannt wurden die "Gräben von Memnonia" nach einer Tempelanlage im altägyptischen Theben.

Wie ein mächtiger, vier bis fünf Kilometer nach oben gewölbter Schild von der Größe Europas erhebt sich die Region Tharsis auf dem Mars. Einige der größten Vulkane des Sonnensystems befinden sich hier. Dazu gehören der Olympus Mons (22 Kilometer Höhe) oder die drei Tharsis-Vulkane Ascraeus (15 Kilometer), Pavonis (8 Kilometer) und Arsia (12 Kilometer). Die genauen Ursachen für diese Aufwölbung sind noch nicht bekannt. Als sehr wahrscheinlich gilt aber, dass riesige, aus dem Marsmantel gespeiste Magmablasen über Milliarden von Jahren hier wie ein Stempel von unten gegen die Kruste drückten. Aus den Vulkankegeln und -spalten ergossen sich dünnflüssige Lavaströme über das Gebiet und fügten über große Flächen Lage um Lage vulkanischen Gesteins hinzu.

                            

Memnonia Fossae Farbaufsicht
Memnonia Fossae Farbaufsicht
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Marskruste unter Spannung

Das hohe Gewicht dieser zusätzlichen Lagen an schwerem, eisenreichem vulkanischen Gestein auf der Oberfläche führte zu einem immensen Druck. Gleichzeitig erzeugten die aus dem Marsmantel nach oben steigenden Magmablasen Druck von unten. Die Marskruste war in der Tharsis-Region dadurch massiven Dehnungsspannungen ausgesetzt. Dies zeigt sich in zahlreichen tektonischen Rissen, Brüchen und Spalten auf dem nach oben gewölbten Tharsis-Schild sowie in den Randzonen und in der Peripherie dieses Gebiets (siehe auch die Bildveröffentlichung zu Phoenicis Lacus vom 12. November 2010. Die meisten dieser Bruchzonen breiten sich sternförmig von der Tharsis-Region aus und durchschneiden das alte südliche Marshochland.

Durch diese Form der Dehnungsspannung entsteht mancherorts ein für tektonisch beanspruchte Gebiete typisches Landschaftsmuster, das in der Geologie als „Horst- und Grabenstruktur“ bezeichnet wird. Durch die Dehnung der Kruste sacken große Geländeblöcke zwischen zwei geradlinig verlaufenden Bruchlinien mehrere hundert oder sogar über tausend Meter in die Tiefe und bilden den tektonischen „Graben“, der seitlich von den stehen gebliebenen „Horsten“ begrenzt wird.

Ein sehr markanter Graben ist auf den HRSC-Bildern an einem uralten, an den Rändern schon sehr stark erodierten Einschlagskrater zu sehen. Er durchmisst 52 Kilometer und liegt etwa 70 Kilometer nordöstlich des Dejnev-Kraters. Dieser noch namenlose Krater wird von einem 1,5 Kilometer breiten Graben durchschnitten. Jeweils im Norden und Süden des Kraters sind weitere Gräben zu sehen, die teilweise wie durchgetrennt erscheinen und sich dann mit einem seitlichen Versatz fortsetzen.

                                             

Memnonia Fossae Farbkodiertes Höhenmodell
Memnonia Fossae Farbkodiertes Höhenmodell
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Vulkanismus und Winderosion prägen das heutige Landschaftsbild

Auffallend sind auch einige markante Tafelberge, die mehrere hundert Meter aus dem ebenen Kratergrund herausragen. Die größeren von ihnen haben Durchmesser von bis zu 2,5 Kilometern. Ihre Anordnung erinnert ein wenig an viele andere sogenannte „Chaotische Gebiete“ (engl. chaotic terrain) auf dem Mars, Regionen, die von intensiver Erosion geprägt sind. Dieses kleine chaotische Gebiet scheint jedoch durch ein erneutes Auffüllen des Kraters mit Lava, die wahrscheinlich aus dem tiefreichenden Riss stammte, stabilisiert und damit vor weiterer Verwitterung bewahrt worden zu sein.

Andererseits sprechen die vielen durch Winderosion erzeugten Windgassen, auch Yardangs genannt, die sich auf dem glatten Boden zwischen den Tafelbergen und um den Graben herum befinden (ganz besonders im westlichen Teil des Kraterbodens) für ein weniger erosionsbeständiges Material, das den Krater einst anfüllte. In Betracht käme hier Material, das der Wind eingetragen hat, wie Sand und Staub, oder Sedimente, die im Wasser als Sedimentfracht hierher transportiert und abgelagert wurden.

                            

Memnonia Fossae Anaglyphe
Memnonia 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 1. August 2015 während Orbit 14689 von Mars Express. Die Bildauflösung beträgt etwa 14 Meter pro Bildpunkt (Pixel). Die Bildmitte liegt bei etwa 22 Grad südlicher Länge und 197 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. Das Anaglyphenbild (Bild 4), 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 (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.