Juni 22, 2024

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Medusae Fossae en Mars sind massive äquatoriale Eisablagerungen

Medusae Fossae en Mars sind massive äquatoriale Eisablagerungen

Der Mars verfügt über große unterirdische Eisvorkommen in den Polarregionen, jedoch näher am Äquator. Wenn Sie dieser Satz überrascht hat, sollte er das nicht tun, denn er ist seit über einem Jahrzehnt bekannt. Aber wir wissen jetzt, dass einige dieser Ablagerungen sehr groß sind und eine Mächtigkeit von 3,7 Kilometern erreichen. Erinnern Sie sich daran, dass es seit den 1970er-Jahren immer wieder Meldungen über Schnee auf dem Mars gibt, als Bilder der Sonden Mariner 9 und Viking 1 und 2 das Vorhandensein von Permafrost über großen Teilen des Planeten aufgrund der Materialmuster rund um einige Krater zeigten. . Die Ausdehnung dieses Eises wurde jedoch erst im Jahr 2001 bekannt, als die Mars-Odyssey-Sonde der NASA – unglaublicherweise immer noch in Betrieb – mithilfe ihres Neutronenspektrometers die Existenz unterirdischer Eisablagerungen bestätigte. Obwohl Mars Odyssey das Vorhandensein von Eis in den Polarregionen bestätigte, waren die Ablagerungen in der Nähe des Äquators die Überraschung.

Laut Mars Express geht die potenzielle Eisdicke der MFF-Massive von einer Oberflächenschicht trockener Ablagerungen von 300 Metern aus (ESA/Mars Express).

Allerdings waren die Daten der Mars-Odyssee schwer zu interpretieren und die genaue Eismenge bleibt umstritten. Es sollten mit Radar ausgestattete Sonden entsandt werden, die es ihnen ermöglichen, auf der Suche nach Eis den Untergrund zu erreichen. In den Jahren 2003 und 2005 wurden die Mars Express-Sonden der ESA bzw. die MRO-Sonden der NASA gestartet (beide sind noch in Arbeit). Mars Express verfügt über das MARSIS-Radar (Mars Advanced Radar zur Oberflächen- und Ionosphärensondierung) und Sharad Radar MRO (Flaches Radar) und beide haben den Untergrund und die globale Verteilung des Eises auf dem Mars untersucht. Eines der von diesen Radargeräten untersuchten Gebiete ist die Medusae Fosse Formation (MFF), eine fast 5000 km lange Reihe bizarrer und massiver Massive in der Nähe des Äquators in einer Übergangszone zwischen der rauen Südhalbkugel und den Ebenen im Süden. Nördliche Hemisphäre. Laut Radar bestehen die Massive aus bis zu 2,5 Kilometer dicken Ablagerungen von dünnem, Radar-transparentem Material. Sie bestehen aus kompaktem Staub oder Asche – das heißt, sie sind gleichmäßig. Yardangs Terrestrisch-MFF ist die Hauptquelle für planetaren Staub. Die Massive tragen die Namen Amazonis Mensa, Eumenides Dorsum, Lucus Planum, Aeolis Planum, Zephyria Planum und Gordii Dorsum und ihr geschätztes Volumen liegt zwischen 1,4 und 1,9 Millionen Kubikkilometern.

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Standort der MFR-Region (ESA/Mars Express).
Geografische Ausweitung des MFR. Rechts ist das Tharsis-Plateau (MOLA/MRO/NASA/Ojha et al.).
So betrachtet das MARSIS-Radar das Profil der MFF-Massive (ESA/CreSIS/KU/Smithsonian Institution).

Unter Verwendung zusätzlicher Daten des MARSIS-Radars und Erkenntnissen aus mehr als einem Jahrzehnt Radarstudien des Mars kommt die neue Forschung zu dem Schluss, dass die Ablagerungen eisiger und bis zu 3,7 Kilometer dicker sind als erwartet. der südlichen Hemisphäre. Sein Radarprofil ähnelt dem der Polkappen des Mars, bei denen sich Regolithschichten mit unterschiedlichen Anteilen an Wassereis mit trockenen Schichten (und einigen Ablagerungen von Kohlendioxideis) abwechseln. MARSIS hat bereits gezeigt, dass äquatoriale MFF-Ablagerungen ähnliche dielektrische Eigenschaften wie polare Ablagerungen haben, konnte nun aber auch eine Schichtstruktur auflösen, die der an den Polen ähnelt. Die äquatorialen Ablagerungen des MFF sind so groß, dass sie je nach Eisanteil den gesamten Planeten Mars – ich wiederhole, den gesamten Planeten – mit einer 1,5 bis 2,7 Meter tiefen Wasserschicht bedecken könnten (vorausgesetzt, der Planet wäre perfekt kugelförmig). sobald es geschmolzen ist. Oder alternativ könnte das Wasser aus diesen Stauseen das Rote Meer der Erde oder die Großen Seen Nordamerikas füllen (zur Übung überlasse ich es dem Leser, zu berechnen, wie viel davon in der Länge und im Volumen der Santiagobernabéus, sb. enthalten ist). Flächeneinheit). Auf dem Mars würden diese Ablagerungen, wenn sie bestätigt würden, etwa die Hälfte der gesamten borealen Polkappe des Planeten umfassen.

Rekonstruktion der oberen Schicht trockener Sedimente über Eis (ESA/CreSIS/KU/Smithsonian Institution).
Eine weitere Karte von Medusa Fossae (NASA/Thomas Matters et al.).

Für diese Forschung sind Daten des MARSIS-Radars wichtig, da es mehrere Kilometer tief eindringen kann, während SHARAD die Trennung zwischen verschiedenen Schichten besser erkennen kann, allerdings nur bis zu etwa 800 Metern unter der Erde. Natürlich sind diese Eisschilde im Gegensatz zu anderen Regionen in Äquatornähe mit unterirdischen Eisschilden von Hunderten Metern Staubablagerungen mit einer Dicke von 300 bis 600 Metern bedeckt, was sie für Menschen oder unbemannte Expeditionen unzugänglich macht. Wie es möglich ist, dass am Äquator des Mars große Eisvorkommen entstehen, ist eine Frage vieler Menschen. Denn obwohl der Rote Planet viel kälter ist als die Erde, sollte dieses Eis dort nicht existieren (oder zumindest nicht in diesem Ausmaß). Wir kennen die genaue Antwort nicht, aber alles deutet darauf hin, dass die Ursache in den periodischen Änderungen der Neigung der Rotationsachse des Planeten zu suchen ist, die nicht nur über Jahrmillionen hinweg zu Klimaveränderungen geführt haben. Sehr kurze Zeiträume, nur Tausende von Jahren (die Marsachse, die heute der Neigung der Erde ähnelt, kann Neigungen von bis zu 60° erreichen, wodurch sich in sehr niedrigen Breiten Gletscher und andere Eisablagerungen bilden können).

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Zona de Medusae Fossae aus der Sicht von Mars Express (ESA/DLR/FU Berlin).
Laut Mars Express (ESA) handelt es sich beim Eumenides Dorsum um ein Massiv mit einer dicken Eisablagerung.

Eine genaue Untersuchung der Größe, Verteilung und Dicke der Eisablagerungen auf dem Mars ist eine der Prioritäten der wissenschaftlichen Gemeinschaft, weshalb die NASA einen Orbiter schicken möchte, der mit einem hochauflösenden Radar wie dem I- ausgestattet ist. MIM-Mission (leider verzögerten Budgetengpässe aufgrund der Entwicklung der MSR-Probenrückführungsmission diese Mission auf das nächste Jahrzehnt). Wie wir sehen werden, sorgt der Schnee auf dem Mars für Gesprächsstoff.

Eines der Medusae Fossae-Massive in einem Bild der CTX-Kamera von Lucas Planum, MRO (NASA).

Anmerkungen:

  • https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Buried_water_ice_at_Mars_s_equator
  • https://www.si.edu/newsdesk/releases/new-study-reveals-evidence-ice-rich-layered-deposit-mars
  • https://www.psi.edu/blog/vast-potential-ice-rich-deposit-found-in-martian-equatorial-region/