Fachbereich Geowissenschaften

Die neue HRSC-Aufnahme zeigt einen Ausschnitt des Hochlands von Arabia Terra. Diese Region liegt zwischen zwei großen Ausflusskanälen – dem Mawrth Vallis im Norden und Ares Vallis im Südwesten (siehe Übersichtskarte). Mawrth Vallis ist besonders für seine vielfältige Mineralogie bekannt, darunter hydratisierte Sulfate und Tone, die sich in Gegenwart von Wasser gebildet haben. Beim Blick auf das Bild fällt sofort ein Merkmal auf: Krater, Krater und noch mehr Krater. Tatsächlich handelt es sich um eine stark verkraterte Landschaft. Das auffälligste Merkmal ist der etwa 130 Kilometer breite Einschlagskrater auf der rechten Bildseite, bekannt als Trouvelot-Krater, von dem das Bild die westliche Hälfte zeigt (siehe beschriftetes Bild). In unmittelbarer Nähe zu Trouvelot befinden sich drei weitere große sowie zahlreiche kleinere Einschlagskrater.

Die Vielzahl der Krater in der Region ist kein Zufall – sie spiegelt das hohe Alter von Arabia Terra wider, das bis in die Noachische Periode zurückreicht, also etwa 3,7 bis 4,1 Milliarden Jahre. Dieses hohe Alter hat auch an den Kratern selbst Spuren hinterlassen. Der Trouvelot-Krater und der danebenliegende Krater besitzen stark verwitterte Kraterränder, die durch Erosion im Laufe der Zeit faltig und abgetragen erscheinen. Der Rand des Kraters neben Trouvelot ist kaum noch zu erkennen – ein Indiz dafür, dass er der älteste der vier großen Krater in diesem Bild ist (siehe beschriftetes Bild). Der Trouvelot-Krater besitzt außerdem eine terrassierte Kraterwand, ein charakteristisches Merkmal komplexer Einschlagskrater (siehe beschriftetes Bild). Solche stufenartigen Strukturen entstehen, wenn die Wände großer Krater nach dem Einschlag instabil werden und unter ihrem eigenen Gewicht teilweise einbrechen. Das abrutschende Material sammelt sich entlang der Kraterwände und bildet terrassenartige Strukturen oberhalb des Kraterbodens.

Alle großen Krater im Bild zeigen dunkle Ablagerungen auf den Kraterböden oder entlang ihrer Wände (siehe beschriftetes Bild). Ein Blick in den Trouvelot-Krater zeigt, dass sich dieses dunkle Material durch Wind (äolische Prozesse) zu Sanddünen geformt hat – sogenannte Barchandünen (siehe beschriftetes Bild). Die Sande sind reich an mafischen Mineralen wie Pyroxen und Olivin und sind vulkanischen Ursprungs, mit einem hohen Anteil an Magnesium und Eisen. Sie könnten aus mächtigen Schichten alter vulkanischer Asche stammen, die über lange geologische Zeiträume von anderen Ablagerungen überdeckt und so vor Verwitterung durch Wasser geschützt waren. Spätere Einschläge könnten diese verborgene Schicht angeschnitten und das dunkle Material entlang der Kraterböden und -wände freigelegt haben. Anschließend wurde es durch Wind und durch hangabwärts gerichteten Transport umverteilt und bildete die zahlreichen Dünen, die heute sichtbar sind. Beim Herauszoomen wird deutlich, dass auch die meisten großen Krater in der Umgebung von Arabia Terra solche dunklen Ablagerungen zeigen – ein Hinweis darauf, dass es sich nicht nur um ein lokales Phänomen handelt, sondern um ein weit verbreitetes Merkmal auf dem Mars.

Besonders auffällig ist ein heller Hügel auf dem Boden des Trouvelot-Kraters mit einer gerippten und gefurchten Oberfläche (siehe beschriftetes Bild). Er ist etwa 20 Kilometer lang, teilweise vom dunklen Material eingebettet, und an einigen Stellen überlagert das dunkle Material auch den Hügel. Ähnliche helltonige Gesteinsaufschlüsse finden sich auch an anderen Orten auf dem Mars und gehören zu den sogenannten „Äquatorialen Geschichteten Ablagerungen“. Solche helle Sedimentberge stehen oft im Zusammenhang mit Ton- und schwefelhaltigen Mineralen, die durch Wasser gebildet wurden. Sie reflektieren deutlich mehr Licht als ihre Umgebung und haben daher eine höhere Albedo. Mehrere Ablagerungsszenarien sind möglich, die meisten setzen Wasser voraus – entweder in einem See (lakustrine Umgebung) oder durch aufsteigendes Grundwasser. Es wird vermutet, dass die hellen Hügel als Sedimentschichten in ehemaligen Kraterseen entstanden sind. Nachdem das Wasser verschwand, formte der Wind zahlreiche Furchen in die Oberfläche der geschichteten Sedimente. Ein vergleichbarer, wenn auch größerer und höherer heller Hügel befindet sich im Becquerel Crater, rund 300 Kilometer nordöstlich von Trouvelot (Presseveröffentlichung 2014: „Flug über den strahlenden Becquerel-Krater“).