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StartseiteForschung aktuellVom Ursprung des einsamen Bergs01.02.2019

MarslandschaftVom Ursprung des einsamen Bergs

Krater über Krater, in ihrer Mitte manchmal ein einzelner Berg – die Marslandschaft hat optisch nicht viel zu bieten. Aber sie gibt Rätsel auf: Wie sind die einsamen Berge des roten Planeten entstanden? Messdaten des Mars-Rovers Curiosity liefern jetzt eine mögliche Erklärung.

Von Karl Urban

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Der Marsrover "Opportunity" hat auf dem Mars den Mößbauer-Effekt genutzt, um das Material auf der Oberfläche zu untersuchen (Animation) (NASA)
Seit sechs Jahren tourt der Rover Curiosity über den Mars. Wie die Landschaft entstanden ist durch die er fährt wusste man bisher wenig. (NASA)
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Vor drei Milliarden Jahren schlägt ein gewaltiger Meteorit auf dem Mars ein - und schafft dabei in der Nähe des Äquators eine bis heute prägnante Landschaft. Ein Loch, 150 Kilometer breit und fünf Kilometer tief – eigentlich nicht ungewöhnlich auf dem kraterzerfurchten Mars. Dann jedoch veränderten im Laufe der Marsgeschichte geologische Kräfte den Krater immer weiter. In seiner Mitte steht heute ein fünfeinhalb Kilometer hoher, einsamer Berg – Aeolis Mons. Wie er entstand, war auch für Kevin Lewis von der Johns Hopkins University in Baltimore ein Rätsel.

"Für die Erde ist so eine Landschaftsform sicher ungewöhnlich, mit einem einzelnen Berg in der Mitte eines Kraters. Aber auf dem Mars gibt es ungefähr ein Dutzend andere derartige Krater mit hohen Bergen darin. Und sie sind schon etwas mysteriös."

Manche Forscher vermuteten, dass Aeolis Mons ein Überbleibsel gewaltiger Sedimentlagen ist, die einmal den gesamten Galekrater aufgefüllt haben. Denn der Berg besteht aus vielen flach abgelagerten Schichten, wie man sie von irdischen Ablagerungen kennt.

Abgetragen durch Wind und Wasser?

"Selbst bei einem erodierten Felsvorsprung kann man davon ausgehen, dass sich erkennbare Schichten einmal viel weiter erstreckt haben."

Die naheliegendste Vermutung: Als der Mars noch warm und feucht war, lagerten sich die Sedimente ab. Dann wurden diese über viele Jahrmillionen von Wind und Wasser wieder abgetragen – bis auf den massigen Berg im Zentrum. Doch die dafür nötigen Wassermengen wären gewaltig gewesen und die Phase flüssigen Wassers auf dem Mars war kurz.

Seit Jahren fährt der NASA-Rover Curiosity nun durch den Galekrater und er habe in dieser Zeit vieles gemessen, sagt Kevin Lewis. Nur in dieser einen Frage sind die Geologen nicht weitergekommen. Bis Kevin Lewis auf die Idee kam, die Beschleunigungssensoren von Curiosity zu nutzen: Am Fahrwerk erfassen sie für eine sichere Fahrt eigentlich nur die Bewegungen des Rovers. Steht Curiosity aber ruhig, messen sie stattdessen etwas anderes.

"Es hat sich herausgestellt, dass diese technischen Beschleunigungssensoren empfindlich genug sind, um mit ihnen die Gravitationsbeschleunigung an verschiedenen Standorten zu messen. Und damit waren wir in der Lage, die Dichte des Mars-Gesteins zu berechnen, über das wir mit dem Rover gefahren sind."

Die Überraschung: Die Dichte des Gesteins ist an den tiefsten Stellen des Kraters nur gering. Je näher Curiosity jedoch dem Fuß von Aeolis Mons kam, umso dichter ist das Gestein.

Der Ursprung des einsamen Bergs

"Die Schichten von Sedimentgesteinen, die wir bei Mount Sharp sehen können, haben nie den gesamten Krater ausgefüllt. Und das ist etwas überraschend: Denn von unserer irdischen Erfahrung erwarten wir eigentlich, dass Sedimentschichten fast immer flach abgelagert werden. Selbst bei einem erodierten Felsvorsprung kann man davon ausgehen, dass sich erkennbare Schichten einmal viel weiter erstreckt haben."

Aeolis Mons entstand damit wohl nicht aus Ablagerungen, die einmal den gesamten Krater auffüllten, gefolgt von gewaltigen Sturzbächen, die ihn wieder ausspülten. Sonst wäre die Dichte des Materials überall identisch. Plausibler erscheint nun etwas anderes.

"Der Wind wehte beständig die Kraterwälle hinab, immer ins Zentrum des Galekraters, wo sich der Staub verdichtete und über Jahrmilliarden einen kilometerhohen Berg bildete. Und das ist zumindest aus der Sicht eines Geologen von der Erde eine ungewöhnliche Erkenntnis."

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