Fachbereich Geowissenschaften

Die HRSC-Aufnahme zeigt einen Teil des Hochlandes 'Noachis Terra', einer der ältesten Regionen auf dem Mars (siehe Übersichtskarte). Das Hochland ist durch uraltes Terrain charakterisiert, das aus der Noachischen Periode stammt, die von vor etwa 4,1 bis 3,7 Milliarden Jahren andauerte. Das hohe Alter der Landschaft zeigt sich an der dicht von Kratern übersäten Oberfläche. Das Bild zeigt einen Teildes Kaiser Kraters, eines großen Einschlagskraters inmitten zahlreicher Nachbarkrater, darunter Neukum, Greeley und Le Verrier (siehe Übersichtskarte). Der Kaiser Krater hat einen Durchmesser von etwa 180 Kilometern und erreicht eine Tiefe von fast zwei Kilometern. Die rechte Seite des Bildes zeigt den südlichen Teil des Kaiser Kraters, während die linke Seite einige kleinere Einschlagskrater nahe seines Randes darstellt. Was die HRSC-Szene besonders interessant macht, ist das ausgedehnte Dünenfeld mit seinem dunklen, metallischen Erscheinungsbild, das einen großen Teil des Kraterbodens bedeckt (siehe beschriftetes Bild).

Dieses Dünenfeld und die einzelnen Dünen bestehen aus dunklem, vulkanischem Material. Das metallische Aussehen wird durch helle Frostablagerungen auf ihren nach Süden ausgerichteten Hängen verursacht. Dieser Frost ist auch auf einigen nach Süden ausgerichteten Kraterhängen zu sehen. Die HRSC-Szene wurde während der zweiten Hälfte des südlichen Winters auf dem Mars aufgenommen, wenn sich die jahreszeitliche Frostdecke vom Südpol bis in die mittleren Breiten des Mars ausdehnt.

Das Dünenfeld des Kaiser Kraters besteht aus verschiedenen Dünentypen, von denen einige ineinander übergehen. Die einzelnen Dünen, meist am Rand, sind klassische Sicheldünen, auch bekannt als Barchan Dünen  (siehe beschriftetes Bild). Wenn mehr Sand zur Verfügung steht, verschmelzen die einzelnen Barchan Dünen  miteinander, wodurch sogenannte Barchan Rücken entstehen. Diese stellen eine Übergangsform zu dem Dünentyp dar, der einen großen Teil des Dünenfeldes einnimmt und bei zunehmender Sandverfügbarkeit entsteht: Transversaldünen. Ihre Dünenkämme sind senkrecht zur Windrichtung ausgerichtet und weisen, genau wie die der Barchan Dünen, auf eine vorherrschende Windrichtung aus Westen hin. Barchan Dünen können eine Höhe von bis zu über hundert Metern erreichen.

Solche Ablagerungen innerhalb von Kratern sind in dieser Region häufig – so auch im nahe gelegenen Neukum-Krater, der nach dem Planetenforscher Gerhard Neukum benannt ist.

Ein weiteres dünenähnliches Merkmal, bekannt als transversale äolische Rücken (Transverse Aeolian Ridges, TARs), ist im Moni Krater zu finden, der sich innerhalb des Kaiser Kraters befindet. Diese weisen Merkmale sowohl von Rippeln als auch von Dünen auf (siehe auch HiRISE-Bild). Mit einer Höhe von bis zu 14 Metern sind sie deutlich größer als Rippeln, aber kleiner als Dünen. Sie wurden wahrscheinlich durch Marswinde geformt und bestehen möglicherweise aus feinkörnigem, hellem Sand.

An einigen Stellen in der Nähe des Dünenfeldes hat die Winderosion den Boden abgetragen und die darunter liegenden Schichten freigelegt. Diese erscheinen als helle Ablagerungen (siehe beschriftetes Bild) und deuten auf das Vorhandensein von Tonmineralen hin, die typischerweise durch die Verwitterung von Basalt – dem vulkanischen Ausgangsgestein – in Gegenwart von Wasser entstehen.

Wer genau hinsieht, kann hier auch den Wind in Aktion erleben: Ein kleiner, heller Fleck mit einem roten Rand ist ein Staubteufel (Dust Devil), der sich gerade über die Marsoberfläche bewegt. Der lange Schatten, den dieser Staubteufel wirft, verrät, dass er eine Höhe von etwa 1,9 Kilometern erreicht (berechnet aus der Schattenlänge und dem Sonnenstand). Staubteufel sind auf dem Mars ein weit verbreitetes Phänomen und wurden schon oft auf HRSC-Bildern beobachtet.

Ein weiteres faszinierendes geologisches Merkmal, das ebenfalls auf Wasseraktivität zurückgeführt wird, findet sich in einigen der kleineren Krater, wie dem kleinen Einschlagskrater im Inneren des Kaiser-Kraters selbst. Entlang seiner steilen inneren Kraterwände sind Rinnen (Gullies) deutlich sichtbar, die schmale, hangabwärts verlaufende Kanäle bilden (siehe beschriftetes Bild). Diese Rinnen könnten entstanden sein, als Wasser aus geschmolzenem Eis oder aus Grundwasserreservoirs Schuttströme auslöste und Material die Kraterwand hinabtransportierte.