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Autor: Ralph-Mirko Richter / 06. September 2011, 22:44 Uhr

Mars Express und das Flussdelta im Eberswalde-Krater

Bereits am letzten Freitag veröffentlichte Aufnahmen des von der ESA betriebenen Marsorbiters Mars Express zeigen den Eberswalde-Krater und ein dort gelegenes ehemaliges Flussdelta. Dieses Delta gilt als ein weiteres Indiz dafür, dass auf dem Mars in der Vergangenheit Bedingungen geherrscht haben müssen, welche das Auftreten von flüssigem Wasser ermöglicht haben.

Quelle: FU Berlin, ESA, NASA
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NASA, MGS, MOLA Science Team

Bild vergrößernEine topografische Karte der Region. Der durch die HRSC-Kamera abgebildete Bereich ist umrahmt.
(Bild: NASA, MGS, MOLA Science Team)
Am 15. August 2009 überflog die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Raumsonde Mars Express während ihres Orbits Nummer 7.208 das auf der südlichen Hemisphäre unseres Nachbarplaneten gelegene Hochland und bildete dabei mit der High Resolution Stereo Camera (HRSC) den bei 25 Grad südlicher Breite und 326 Grad östlicher Länge befindlichen Eberswalde-Krater ab. Aus einer Höhe von mehreren hundert Kilometern erreichte die Kamera dabei eine Auflösung von etwa 22 Metern pro Pixel. Die HRSC-Kamera wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betrieben und ist eines von sieben wissenschaftlichen Instrumenten an Bord der Raumsonde Mars Express.

Der nach der brandenburgischen Stadt Eberswalde benannte Impaktkrater bildete während des sogenannten "Noachischen Zeitalters" vor mehr als 3,7 Milliarden Jahren bei dem Einschlag eines Asteroiden und verfügt über einen Durchmesser von rund 65 Kilometern. Der bei dem Impakt entstandene, den Eberswalde-Krater umgebende Kraterwall ist jedoch mittlerweile nur noch im nordöstlichen Bereich von Eberswalde intakt. In den übrigen Bereichen ist der Wall dagegen nur noch unscharf oder überhaupt nicht mehr erkennbar (Bildausschnitt 1 in der Nadiraufnahme).

Der Grund für die erfolgte Deformation des Kraterrandes ist der zu einem späteren Zeitpunkt erfolgte Einschlag eines weiteren Asteroiden, bei dem sich der etwa 140 Kilometer durchmessende und nur wenige Kilometer südwestlich gelegene Holden-Krater bildete. Bei diesem zweiten Impakt wurden gigantische Mengen an Oberflächenmaterial in die Höhe geschleudert. Dieses Material fiel anschließend wieder auf die Planetenoberfläche zurück und verschüttete dabei den Eberswalde-Krater teilweise.

ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)

Bild vergrößernDiese Nadir-Aufnahme der HRSC-Kamera zeigt in verschiedenen Bildausschnitten mehrere markante Geländemerkmale. Links befindet sich der Holden-Krater, rechts der Eberswalde-Krater.
(Bild: ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)
Der Eberswalde-Krater ist einer der wenigen Impaktkrater auf unserem äußeren Nachbarplaneten, welcher ein ausgeprägtes und deutlich erkennbares Flussdelta beinhaltet. Verschiedene Zuflusstäler (zu erkennen im Bildausschnitt 2 in der nebenstehenden Nadiraufnahme) und das Flussdelta (Bildausschnitt 3) sind dabei sehr gut erhalten.

Mehrere kleine, mäanderförmige Kanäle zeichnen sich auf der westlichen Seite ab und münden in das Delta, dessen Fächer eine Fläche von rund 115 Quadratkilometern einnimmt. Diese Deltaablagerungen, welche im Jahr 2003 auf Aufnahmen des Marsorbiters Mars Global Surveyor entdeckt wurden, werden von den Planetologen als ein eindeutiger Hinweis dafür interpretiert, dass in diesem Bereich der Marsoberfläche einstmals Wasser im flüssigen Aggregatzustand vorhanden war und in der Vergangenheit über den Mars strömte.

ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)

Bild vergrößernDie Struktur des Deltas.
(Bild: ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)
Die Vielzahl der sich teilweise überlagernden Verästelungen sind zudem ein Hinweis darauf, dass sich das Wasser in diesem Bereich über längere Zeiträume über die Oberfläche ergoss und dass der Strom durch die dadurch verursachten Ablagerungen von Sedimenten und Geröllen seinen Verlauf mehrmals veränderte. Unklar ist hierbei nach wie vor, ob dieser Wassereinfluss kontinuierlich über einen längeren Zeitraum erfolgte, oder ob es sich hier um relativ kurzfristige, aber sich mehrmals wiederholende Ereignisse gehandelt hat.

Nach dem Ende der "feuchten" Klimaperiode auf dem Mars vor mehreren Milliarden Jahren härteten die Ablagerungen schließlich aus und erreichten eine gesteinsartige Konsistenz. Im Anschluss wurde der gesamte Bereich des einstmals vorhandenen Flussnetzes durch Sand, Staub und Vulkanasche bedeckt. Dieses Material wurde dabei vom Wind in das Innere des Eberswalde-Kraters verfrachtet. Durch eine permanent stattfindende Winderosion wurden diese Materialien jedoch in der Folgezeit erneut abgetragen. Das ausgetrocknete und verhärtete Gestein des ehemaligen Flussdeltas erwies sich dabei gegenüber dieser Erosion als wiederstandfähiger als die nicht versteinerten ehemaligen "Uferbereiche". Dies hatte zur Folge, dass die Umgebung des Deltas vom Wind abgetragen wurde. Das eigentliche Delta mit seinen vielschichtigen Gesteinsstrukturen ist dagegen immer noch erhalten und in der Gegenwart als ein umgekehrtes Oberflächenrelief erkennbar.

Aufgrund des anscheinend längerfristigen Vorhandenseins größerer Mengen von flüssigem Wasser, der damit einhergehenden Deltabildung und der Vielzahl der in diesem Bereich durch diverse Messinstrumente an Bord der verschiedenen Marsorbiter nachgewiesenen und offensichtlich unter dem Einfluss von Wasser gebildeten Minerale wurde der Eberswalde-Krater - genauso wie übrigens auch der benachbarte Holden-Krater - bis zum Juli 2011 als eine der möglichen Landestellen für den nächsten Marsrover der NASA gehandelt. Allerdings wird noch einige Zeit vergehen, bis der Eberswalde-Krater direkt von der Menschheit besucht werden wird. Curiosity, so der Name des nächsten Rovers, wird stattdessen den Gale-Krater erkunden (Raumfahrer.net berichtete).

ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)

Bild vergrößernNur noch der nordöstliche Rand des Eberswalde-Kraters ist intakt.
(Bild: ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)
Die hier gezeigten Farbansichten des Eberswalde-Kraters wurde aus dem senkrecht auf die Planetenoberfläche blickenden Nadirkanal und den vor- und rückwärts blickenden Farbkanälen der HRSC-Stereokamera erstellt. Bei dem Schwarzweißbild handelt es sich um eine Nadiraufnahme, welche von allen gewonnenen HRSC-Aufnahmen die höchste Auflösung erreicht. Das weiter unten zu sehende Anaglyphenbild, welches bei der Verwendung einer Rot-Cyan- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Landschaft vermittelt, wurde aus dem Nadirkanal und einem Stereokanal abgeleitet. Des Weiteren können die Wissenschaftler aus einer höhenkodierten Bildkarte, welche aus den Nadir- und Stereokanälen der HRSC-Kamera errechnet wird, ein digitales Geländemodell der abgebildeten Marsoberfläche ableiten.

Das HRSC-Kameraexperiment an Bord der ESA-Sonde Mars Express wird vom Principal Investigator (PI) Prof. Dr. Gerhard Neukum von der Freien Universität Berlin geleitet. Dieser hat auch die technische Konzeption der hochauflösenden Stereokamera entworfen. Das für die HRSC-Kamera verantwortliche Wissenschaftlerteam besteht aus 45 Co-Investigatoren von 32 Institutionen aus zehn Ländern.

ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)

Bild vergrößernDurch die Betrachtung mit einer speziellen Rot-Cyan- oder Rot-Grün-Brille wird mit dieser 3D-Aufnahme ein räumlicher Eindruck der Landschaft vermittelt.
(Bild: ESA, DLR, FU Berlin (G. Neukum)
Die HRSC-Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt unter der Leitung von Prof. Dr. Gerhard Neukum entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH) gebaut. Sie wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die systematische Prozessierung der Bilddaten erfolgt am DLR. Die Darstellungen der hier gezeigten Mars Express-Bilder wurden von den Mitarbeitern des Instituts für Geologische Wissenschaften der FU Berlin in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planetenforschung erstellt.

Weitere während des Orbits Nummer 7.208 durch die HRSC-Kamera angefertigte Aufnahmen des Eberswalde-Kraters finden Sie auf der entsprechenden Internetseite der FU Berlin.

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