Aufnahmen der europäischen Marssonde Mars Express aus dem Jahr 2004 zeigen Wolken in hohen Schichten der Atmosphäre des Planeten, welche sogar Schatten auf dessen Oberfläche werfen.
Ein Beitrag von Daniel Schiller. Quelle: ESA.
(Bild: ESA/OMEGA team)
Bisher bekannt waren bereits Wolken aus Wassereis, die an den Hängen der großen Marsvulkane beobachtet wurden. In den hohen Atmosphärenschichten wurden außerdem entsprechende Wolken aus gefrorenem Kohlendioxid vermutet, da Mars´ dünne Atmosphäre hauptsächlich aus diesem Gas besteht und gleichzeitig kühl genug für eine CO2-Kondensation ist.
Wissenschaftler der Universität von Versailles haben jetzt in Daten der Raumsonde Mars Express solche Wolken entdeckt. Durch die Daten konnte nicht nur deren Existenz nachgewiesen werden, ss war auch möglich Größe und Dichte festzustellen. Die Wolken befinden sich in bis zu 80 Kilometern Höhe. Gleichzeitig sind sie sehr mächtig, mit einer horizontalen Ausdehnung von bis zu 100 km. Ihre vertikale Ausdehnung entspricht der von großen Konvektionswolken auf der Erde. Die CO2-Eispartikel sind auch für die Höhe der Wolken überraschend groß, mit bis zu einem Mikrometer Durchmesser. Gleichzeitig treten sie in einer solchen Dichte auf, dass sie sogar das einfallende Sonnenlicht merklich abschwächen und Schatten bis zur Oberfläche werfen können. Die Wolken absorbieren bis zu 40% des Sonnenlichts und können damit zu bis zu 10 K niedrigeren Temperaturen auf der Oberfläche führen. Damit haben sie einen merklichen Einfluss auf das lokale Wetter. Bisher ist man davon ausgegangen, dass Teilchen dieser Größe sich in diesen Höhen nicht bilden oder halten können.
Die beobachteten Wolken treten vor allem am Äquator auf, was auch als Erklärung für deren ungewöhnliche Eigenschaften dienen kann. Die großen täglichen Temperaturunterschiede am Marsäquator führen zu einer Wellenbewegung in der Atmosphäre durch die Bildung ausgeprägter Konvektionssysteme. Warme Luft steigt auf und kühlt sich dabei ab. Dadurch kann das CO2 kondensieren. Die frei gesetzte Wärme führt zu einem weiteren Aufstieg der Luftmassen.
Unbekannt sind noch die Kondensationskeime, um welche herum sich die Eispartikel zu bilden beginnen. Vermutet werden Staubpartikel von der Oberfläche, die mit in die hohen Schichten transportiert werden, Reste von Kleinmeteoriten in der hohen Atmosphäre oder Kristalle aus Wassereis.