Vorboten der diesjährigen Staubsturmsaison auf dem Mars

Bilder von der hochauflösenden Stereokamera HRSC auf der Mars Express Mission der ESA zeigen einen lokalen Staubsturm mit einer sich aufwölbenden Wolkenfront in der Nähe der Nordpoleiskappe des Mars. Seine vertikale Struktur ist besonders schön im Anaglyphenbild zu sehen. Dieser im April 2018 aufgenommene Sturm ist einer von mehreren lokalen Staubstürmen die während der letzten Monate am Mars beobachtet wurden.

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


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Hauptartikel 'Staubsturmsaison auf dem Mars'

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In diesem HRSC-Farbbild vom April 2018 ist ein Vorbote der zur Zeit besonders intensiven Mars-Staubsturmsaison zu sehen. Die hier gezeigte kleine, lokale Sturmfront befindet sich nördlich von Utopia Planitia, in der Nähe der Nordpoleiskappe des Mars. Ein weiterer, viel größerer Sturm entstand Ende Mai südwestlich davon in Arabia Terra, und entwickelte sich innerhalb weniger Wochen zu einem globalen, planetenweiten Staubsturmereignis. Der letztgenannte Sturm ist einer der stärksten jemals auf dem Mars erfassten Staubstürme überhaupt, und wird derzeit von allen fünf aktiven Raumsonden der ESA und NASA beobachtet.

Lokale und regionale Staubstürme kommen auf dem Mars häufig vor, aber nur wenige von ihnen entwickeln sich zu globalen Phänomenen, die für mehrere Monate bestehen können. Das kommt nur alle drei bis vier Marsjahre vor, wobei ein Marsjahr in etwa zwei Erdjahren entspricht. Obwohl Mars-Staubstürme sehr beeindruckend sind, haben sie durch den geringeren Atmosphärendruck des Mars im Vergleich zu Tropenstürmen auf der Erde weniger Kraft, und erreichen nur ungefähr die Hälfte der Windgeschwindigkeiten von Hurrikanen.

Staubstürme treten statistisch gesehen öfter zur nördlichen Herbst- und Winterjahreszeit auf, wenn sich der Mars nahe dem Perihel befindet, dem sonnennächsten Punkt. Auf seiner elliptischen Umlaufbahn um die Sonne empfängt der Mars mehr Licht nahe dem Perihel, wodurch sich die Atmosphäre stärker aufheizt und die Luft in Bewegung gerät.

Frühere massive Staubstürme wurden durch die NASA Orbiter Mariner 9 (1971), Viking I (1977) und durch Mars Global Surveyor (2001) beobachtet. Insbesondere der von Mariner 9 fotografierte Staubsturm war bemerkenswert: Nachdem die Sonde in eine Marsumlaufbahn eingeschwenkt war und erste Bilder zur Erde funkte, konnte man darauf keine Oberflächendetails, sondern nur die Oberseite eines gewaltigen globalen Staubsturms erkennen – lediglich der Gipfel des 22 Kilometer hohen Olympus Mons ragte aus der Wolkendecke hervor. Später erfasste Mariner 9 den Mars erstmals global mit „staubfreien“ Satellitenbildern.

Während des Sturms dringt nur sehr wenig Sonnenlicht bis zur Marsoberfläche hindurch, so dass die Solarzellen des NASA Mars-Rovers Opportunity im Moment keine Energie mehr erzeugen können. Aus diesem Grund hat er sich automatisch in einen Energiesparmodus versetzt und die Kommunikation im Juni 2018 eingestellt. Zur selben Zeit kann der Curiosity-Rover der NASA dank seiner nuklearbetriebenen Batterie weiter die Marsoberfläche erkunden, und die Entwicklung des Sturms beobachten.

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 3. April 2018 während Orbit 18039 von Mars Express. Die Bildauflösung beträgt etwa 16 Meter pro Bildpunkt (Pixel). Die Bildmitte liegt bei etwa 106° östlicher Länge und 78° nördlicher Breite. Die Farbaufsicht wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt. 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.

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.