Merkwürdige Krater und Dünenfelder auf dem Mars
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Autor: Ralph-Mirko Richter / 25. Juli 2009, 17:50 Uhr

Mars Express und das Ma'adin Vallis

Am 24. Dezember 2008 nahm die hochauflösende HRSC-Kamera an Bord der ESA-Sonde Mars Express in ihrem Orbit Nummer 6.393 eine Region unmittelbar südöstlich des Ma'adin Vallis auf. Mit einer Auflösung von bis zu 15 Metern pro Pixel erkennt man Impaktkrater, sogenannte Runzelrücken und die Ausläufer von basaltigen Lavaströmen.

Quelle: DLR, FU Berlin, ESA
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NASA, JPL, USGS

Bild vergrößernFarbkomposit des Ma'adin Vallis und des Gusev-Kraters (im Bild oben), erstellt aus Aufnahmen der beiden Mars Orbiter Viking 1 und Viking 2
(Bild: NASA, JPL, USGS)
Das Ma'adin Vallis befindet sich etwa auf halbem Weg zwischen der Tharsis-Vulkanregion und dem Hellas-Impaktbecken. Nach dem weitaus bekannteren Valles Marineris ist es einer der größten Canyons auf dem Mars. Das Ma'adin Vallis hat seinen Ursprung im südlichen Marshochland nahe am Übergang zur nördlichen Tiefebene und erstreckt sich von dort aus über eine Länge von etwa 600 Kilometern nach Norden, wo es schließlich in der Nähe des Marsäquators in den 166 Kilometer durchmessenden Gusev-Krater mündet. Der Canyon erreicht eine Breite von bis zu 20 Kilometern und schneidet sich bis zu zwei Kilometer tief in die Marsoberfläche ein. Morphologisch weist er die Charakteristiken eines irdischen Flussbetts auf.

Am 24. Dezember 2008 nahm die hochauflösende Stereokamera an Bord des ESA-Orbiters Mars Express einen etwa 138 Kilometer mal 70 Kilometer messenden Bereich unmittelbar südöstlich des Ma'adin Vallis auf. Dabei erreichte man aus einer Orbit-Höhe von 325 Kilometern eine Auflösung von bis zu etwa 15 Metern pro Pixel. Dieses Gebiet ist von ausgedehnten erstarrten Lavaströmen gekennzeichnet.

ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)

Bild vergrößernDie von Mars Express abgebildete Region südöstlich des Ma'adin Vallis. Norden ist im Bild Rechts.
(Bild: ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum))
Etwa in der Mitte des Fotos ist entlang einer deutlich sichtbaren Grenze der Übergang von dunklem Material in der obere Bildhälfte zu hellem Material erkennbar. Bei dem dunklen Material handelt es sich um die vordere Fließfront eines Lavastroms aus Basaltgestein. Basaltgestein ist ein typisches, auch auf der Erde häufig vorkommendes Vulkangestein mit einem hohen Anteil an Eisen und Magnesium. Es entsteht durch das relativ schnelle Erstarren von dünnflüssigem und kieselsäurearmem Magma nach dem Austritt an die Marsoberfläche. Ausströmende Lava kann auch auf der Erde sehr große Flächen überfluten. So bedeckt zum Beispiel der Dekkan-Trapp im westlichen Indien eine Fläche von etwa 500.000 Quadratkilometern, was in etwa der Größe Spaniens entspricht.

Nach Osten hin (im Bild unten) wird diese Fließfront von sogenannten "Runzelrücken" begrenzt, welche über eine Länge von mehreren Kilometern eine Geländestufe ausbilden und sich dabei in Höhen von bis zu mehreren 100 Metern erheben. Diese im Englischen "wrinkle ridges" genannten geologischen Formationen entstehen sehr wahrscheinlich durch vulkanisch-tektonische Prozesse, sobald vulkanische Ablagerungen infolge von tektonischen Druckspannungen komprimiert und übereinandergeschoben werden.

ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)

Bild vergrößernPerspektivische Ansicht der Region mit Blick über die Fließfronten und die Runzelrücken von Südost nach Nordwest.
(Bild: ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum))
Etwas rechts der Bildmitte ist ein etwa 20 Kilometer durchmessender Impaktkrater zu erkennen. Da dieser zu einem Großteil mit Lava aufgefüllt ist, muss er bereits vor dem Einsetzten des Lavastroms entstanden sein. Später bildete sich dann durch einen weiteren Einschlag ein kleinerer, etwa sieben Kilometer durchmessender Krater. Dieser jüngere Krater zeigt eine gut erkennbare Auswurfdecke, welche möglicherweise durch wasserhaltiges Material gebildet wurde. Dies würde die ungewöhnliche Form der Ablagerungen erklären.

Durch die Bildmitte verläuft von unten nach oben, also in Ost-West-Richtung, eine insgesamt mehr als 200 Kilometer lange Störungszone. Die Ursache für deren Entstehung ist bisher noch nicht bekannt. Möglicherweise handelt es sich aber um einen Grabenbruch, welcher im Zusammenhang mit der Aufwölbung der etwa 3.800 Kilometer entfernten Tharsis-Vulkanregion entstanden ist. Durch die Aufwölbung der dortigen Vulkane kam es zu großen Spannungen in der Kruste des Mars, welche durch die Ausbildung von Grabenbrüchen an der Planetenoberfläche abgebaut wurden.

ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)

Bild vergrößernEine Höhenkarte der in dem Bild erkennbaren Geländeformationen.
(Bild: ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum))
Anhand der farbcodierten Skalierung ist ersichtlich, dass die maximalen Höhenunterschiede der abgebildeten Region über 2.000 Meter betragen. Am höchsten ragen die langgezogenen Bergketten am unteren Bildrand über die Umgebung auf. Den Großteil des Bildes nimmt die von vulkanischer Lava bedeckte Ebene ein. Die tiefsten Formationen des Bildes stellen mehrere Impaktkrater dar, welche sich erst nach dem Ende des Lavaflusses gebildet haben können und etwa 500 bis 700 Meter tief sind.

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