Planet Mars

Mars ist der vierte Planet unseres Sonnensystems. Er ist durchschnittlich 1,52 AU von der Sonne entfernt. Der Durchmesser  beträgt 6794 km. EinTag auf dem Mars dauert 24,6 Stunden.

Der Planet wird umkreist von zwei kleinen Monden Phobos und Daimos, die wahrscheinlich eingefangene Asteroiden sind. Phobos besitzt einen Durchmesser von 22 Km und umkreist den Planeten in 5981 Km Entfernung. Daimos Durchmesser beträgt 12 Km und ist 20062 Km vom Mars entfernt.

Beide Himmelskörper sind unregelmäßig geformt. Phobos ist geprägt von einem großen Einschlagkrater und wird in ferner Zukunft auf den Planeten stürzen. Die Atmosphäre besitzt nur 1/100 der Dichte der Erdatmosphäre und besteht zu 95% aus Kohlendioxid, die restlichen 5% entfallen auf die Elemente Stickstoff, Sauerstoff, Argon, Spuren von Methan.

Im Gegensatz zur Erde besitzt der Mars kein schützendes Magnetfeld. Die Partikel des Sonnenwindes treffen ungehindert auf die äußere Atmosphäre und wehen Teilchen der Atmosphäre in den Weltraum. Über Milliarden von Jahren verlor der Planet einen Großteil seiner Gashülle.

Nord und Südpol sind mit Kohlendioxid und Eis bedeckt. Das Gelände des Nordpols ist stufenförmig. Am Südpol wurden Täler mit Schichtlagen entdeckt. Die Nordhalbkugel ist geologisch jünger als die Südhalbkugel. Südlich der nördlichen Polregion erstreckt sich eine Tiefebene mit wenigen Kratern und Vulkanhügeln. Möglicherweise war die Ebene einstmals von einem Ozean bedeckt.

Die Tharsis Region mit riesigen Schildvulkanen, Olympus Mons der höchste bisher bekannte Vulkan im Sonnensystem und der parallel zum Äquator verlaufende Canyon Marineris prägen die Nordhalbkugel. Die Gebiete südlich des Äquators sind kraterübersäte Hochländer mit einzelnen Vulkanen.

Das Hellas Becken, das durch den Einschlag eines großen Asteroiden entstanden ist, ist der tiefste Punkt auf dem Mars. Die Oberfläche ähnelt einer Wüste mit Steinen, Dünen, verzweigten ausgetrockneten Flussläufen und Regionen in denen Lava geflossen ist.

Bisher wurde nur in der südlichen Hemisphäre magnetisches Gestein entdeckt, was darauf hindeutet das die Kruste der Südhalbkugel älter ist als die Nordhalbkugel. Das Magnetfeld eines Planeten entsteht durch Fließbewegungen im äußeren geschmolzenen Eisen- Nickel Kern. In der Entstehungsphase des Mars muss dieser Dynamo Effekt aktiv gewesen sein und durch die  Abkühlung des Mantels und äußeren Marskerns zum Stillstand gekommen sein. Das Magnetfeld wurde in den Steinen eingeprägt.

Auf der Nordhalbkugel sind keine magnetischen Steine vorhanden. Die Merkmale der Landschaften sind nach dem Aussetzen des Dynamo Effektes entstanden und jünger. Nach der  Phase starker Asteroiden und Kometen Einschläge auf die Planeten, vor etwa 3,6 Milliarden Jahren, entstand auf dem Mars die Tharsis Region.

Starke Eruptionen der Tharsis Vulkane könnten den Planeten in der Zeit seiner Entstehung in eine feucht warme Welt verwandelt haben. Die vulkanischen Aktivitäten setzten Gase und Wasser frei. In der dichteren Atmosphäre fielen Niederschläge auf die Oberfläche und bildeten Flüsse, Seen und wahrscheinlich einen Ozean in der nördlichen Tiefebene.

Es gibt keine Hinweise, auf eine der Erde vergleichbare Bewegungen der Kruste auf Platten. Die Tharsis Vulkane veränderten ihre Position nicht und blieben über Jahrmilliarden aktiv. Die vulkanische Aktivität auf dem Mars nahm mit der Zeit ab. Die Atmosphäre entgaste in den Weltraum. Der Ozean, die Flüsse und Seen trockneten aus. Langsam verwandelte sich der Mars in die heutige kalte, trockene Wüstenwelt, in der kein bekanntes Leben existieren kann. Änderungen der Bahn des Planeten um die Sonne, Schwankungen der Achsneigung, und abnehmender Vulkanismus beeinflussten das Marsklima.

An den Polen und unter der Permafrostschicht, unter der Oberfläche ist Wasser vorhanden. In anderer Form als Frühtau oder als Wasserdampfnebel um die Gipfel der hohen Vulkane. Wenn die Vorstellung richtig ist, das der  Mars während der ersten Milliarden Jahre eine feuchte, wasserreiche Welt war, könnten sich einfache Lebensformen wie Bakterien oder Cyanobakterien entwickelt haben. Vielleicht überlebten diese Lebewesen bis in die jüngere Marsvergangenheit.

Der Marsmeteorit ALH 84001, der in der Antarktis gefunden wurde, scheint Spuren von einfachen bakterienähnlichen Leben zu enthalten. Er ist vor 16 Mill. Jahren durch einen Einschlag vom Mars weggeschleudert worden sein. Die Strukturen im Meteoriten haben Ähnlichkeit mit Mikroorganismen die vor 3,4 Mrd. Jahren auf der Erde existierten, aber 100mal kleiner sind.

Die Sonde Mars Express entdeckte in der Mars Atmosphäre Spuren von Methan. Methan entsteht durch biologische Aktivitäten von Lebewesen. Es kann aber auch durch nichtbiologische Vorgänge entstehen. In den Tiefländern der nördlichen Hemisphäre gruben katastrophale Fluten lange Kanäle. Die Beobachtung ist ein weiteres Indiz für die Existenz eines Mars Ozeans in der Vergangenheit.

Netzartige Strukturen durchschneiden einige Gebiete der südlichen Hochländer. Einige dieser Strukturen sind alte Flussläufe und Wasserspalten. Wasser spielte bei der Gestaltung der Oberfläche in der Vergangenheit eine Rolle und ist heute als Grundwasser unter der Permafrostschicht vorhanden.

Die beiden Mars Rover Spirit und Opportunity fanden Spuren eines Salzsees, Frosteis auf der Oberfläche, Steine die durch das Einwirken von Wasser erodiert sind. Die Entdeckungen erhöhen die Wahrscheinlichkeit für die Existenz von mikroskopischen Lebens in der Mars Vergangenheit. Die beiden Rovers entdeckten eindeutige Beweise für Feuchtigkeit und die Wahrscheinlichkeit für lebensfreundliche Umweltbedingungen in der ansonsten trockenen Mars Vergangenheit.

Flüssiges Wasser war periodisch auf der Oberfläche und im Boden anwesend. Das zeitweise Wasser geflossen sein muss ergibt sich aus der Zusammensetzung der Steine, aus dem Verhältnis von Brom zu Chlor und durch große Mengen an Sulfat reiche Mineralien in den Steinen. Kleine Aushöhlungen deuten auf aufgelöste Kristalle hin, die durch Wasser transportiert wurden und in Steinen eingeschlossen wurden. Mehrere Merkmale der Steine deuten darauf hin das, das Wasser schnell kam und wieder verschwand, so wie es in einigen seichten Seen in Wüstengebieten auf der Erde vorkommt.

Die periodische Anwesenheit von Wasser mit hohen Salzanteilen auf der Oberfläche und im Boden, könnte ein Hinweis auf die Existenz von Marsleben in der Vergangenheit sein. Auf der Oberfläche könnten Spuren des einstigen Lebens in Form von Fossilien, vorhanden sein. Der Rover Spirit fand in der Columbia Hill Region einen Stein, genannt Goethide. Der Stein enthält das Mineral Hermatit, in dem Wissenschaftler Spuren von Wasser nachweisen konnten.

Opportunity begann nach Erforschung des Endurance Kraters mit der Untersuchung des ausgedehnten Gebietes in der Marsregion. Der Rover sah Frost und Wolken, die einen jahreszeitlichen Wechsel einleiteten, Tage an denen es bewölkt oder klar ist. Durch die Achsneigung von 24 ° gibt es auf dem Mars Jahreszeiten.

Auf der Nordhalbkugel steigt Wasserdampf in die Atmosphäre und bewegt sich nach Süden. Durch die absinkenden Temperaturen sinkt der Wasserdampf auf die Oberfläche und überzieht die Landschaft mit Frost. Opportunity führte eine abschließende Untersuchung an einer ungeschützten Gesteinsschicht an einer Stelle in der Kraterwand durch, die Burns Cliff genannt wird. An einer dunklen Stelle des Hangs, zeigt die Schicht starke Hinweise, das sie durch Windablagerung entstanden ist und nicht durch Wasser, wie an anderen Stellen des Kraters.

Anscheinend waren Teile des Gebietes ein abwechselt nasser und trockener Salzsee. Die Untersuchungen der beiden Marsrover und der Sonde Mars Express konnten bisher Beweise liefern das, die Umweltbedingungen in der Vergangenheit feucht waren. In der Gegenwart gibt es auf dem Planeten genügend Wasser, in Form von Frost auf der Oberfläche, Eis an den Polarkappen und tieferliegendes Grundwasser. Wie in den Wüstengebieten der Erde ist es auf dem Mars möglich den Wasserdampf, den Frühtau zur Trinkwasser Gewinnung zu nutzen. Eine kleine Marskolonie könnte sich unter Schutzbauten mit Wasser und Nahrungsmitteln selbst versorgen und Ausgangspunkt für eine weitere Besiedlung des Mars werden.

Hans G.

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