Junge Marstektonik in den Cerberus Fossae

Die langgestreckten Gräben auf diesen Aufnahmen der High Resolution Stereo Camera (HRSC), welche sich an Bord der ESA Raumsonde Mars Express befindet, werden als Cerberus Fossae bezeichnet. Aus diesen prominenten, steilwandigen, vulkanotektonischen Spalten traten vor Millionen von Jahren Lava und Grundwasser aus, die sich über die Marsoberfläche ergossen.

  


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Die Cerberus Fossae sind zwei über nahezu tausend Kilometer parallel verlaufende Dehnungsbrüche in einer jungen Vulkanebene der Region Elysium Planitia. Beide Gräben verlaufen fast exakt parallel und erstrecken sich von Nordwesten bis nach Südosten. Sie sind überall extrem steilwandig und durchschneiden die Lavaebenen an manchen Stellen sogar nahezu senkrecht. Das ist ein Hinweis darauf, dass die Gräben noch sehr jung sind, denn im Laufe der Zeit führt die Erosion dazu, dass von den Hängen und der Geländekante immer wieder Gestein abbricht und die Abhänge an Steilheit einbüßen.

Auch die wenigen Einschlagskrater in der vulkanischen Ebene zeigen, dass die Landschaft hier noch nicht sehr alt sein kann. Zählt man alle Krater und misst ihre unterschiedlichen Durchmesser, kann das Alter der Lavaströme durch Vergleich mit anderen Gebieten auf dem Mars recht gut bestimmt werden. Diese Methode der Altersbestimmung von geologischen Flächen wird auf allen Körpern mit fester Oberfläche im Sonnensystem angewandt. Die Wissenschaftler gehen deshalb davon aus, dass Teile dieser Ebene erst in geologisch jüngerer Vergangenheit von dünnflüssiger Lava überflutet wurden, möglicherweise sogar vor weniger als hundert Millionen Jahren. Auch aus den Cerberus Fossae drang Lava an die Oberfläche (später vermutlich auch Grundwasser). Somit ist die nahe des Äquators gelegene Region der Cerberus Fossae eine der jüngsten geologischen Strukturen auf dem Mars.

Bei den Cerberus Fossae handelt es sich um tektonische Bruchstrukturen, die höchstwahrscheinlich durch Dehnung von Krustenmaterial oder durch Krustenabsenkungen bei der Bildung vulkanischer Gänge entstanden sind. Einzelne rundlich geformte Einsturzkessel weisen auf eine frühe Phase der Dehnung hin und sind besonders gut im nördlichen Teil der Cerberus Fossae zu beobachten. Rund um die im Nordwesten gelegene Vulkanprovinz Elysium mit dem 12,5 Kilometer hohen Vulkan Elysium Mons haben sich in der Vergangenheit außerdem zahlreiche vulkanische Gänge gebildet. Die Bildung solcher Gänge kann zu Deformationen der Marskruste und zur Entstehung von Brüchen und Gräben an der Oberfläche führen.

Westlich des hier gezeigten Bildausschnitts liegt das Ausflusstalsystem Athabasca Valles, das in den Cerberus Fossae entspringt. Vermutlich ist die Marskruste vor Millionen von Jahren entlang der Cerberus Fossae bis in große Tiefe aufgebrochen, was den Austritt von Lava aus einer unterirdischen vulkanischen Quelle und auch Grundwasser ermöglichte.

Das dunkle Material innerhalb der Cerberus Fossae und am Boden des unbenannten Einschlagkraters wurde durch Winde hierher verfrachtet und bildet Dünen, die aus dunklen Sanden bestehen. Dunkle Dünen kommen auf der Marsoberfläche sehr häufig vor und bestehen aus alter vulkanischer Asche.

High Resolution Stereo Camera (HRSC)

Informationen zur Herkunft und Verarbeitung der Bilder

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Die Aufnahmen mit der HRSC (High Resolution Stereo Camera) entstanden am 27. Januar 2018 während Orbit 17813 von Mars Express. Die Bildauflösung beträgt 16 Meter pro Bildpunkt (Pixel). Die Bildmitte liegt bei etwa 159° östlicher Länge und 10° 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 den Stereokanälen 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.

Die systematische Prozessierung der Kameradaten erfolgte am DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof. Mitarbeiter der Fachrichtung Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin erstellten daraus die hier gezeigten Bildprodukte.

Um bereits veröffentlichte Rohbilder und DTMs der Region im GIS-kompatiblen Format herunterzuladen, benutzen Sie bitte diesen Link zu unserem Mapserver. Für einen Überblick über alle seit 2004 veröffentlichten Presseprodukte klicken Sie bitte hier.

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

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Die High Resolution Stereo Camera 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 11 Nationen stammen. Die Kamera wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben.