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MARS
Kommt das Südpol-Eis vom Nordpol?
von Stefan Deiters
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17. Juli 2007

Gleich zu Beginn der Mission der europäischen Marssonde Mars Express machte eines der Instrumente an Bord eine bemerkenswerte Entdeckung: Am Südpol des Roten Planeten gibt es dauerhafte Ablagerungen von Wassereis. Jetzt haben Wissenschaftler mit Hilfe von neuen Daten und Mars-Klimamodellen nach der Herkunft des Eises gesucht: Es könnte vom Nordpol des Mars stammen.

Mars-Südpol

Übersicht über die verschiedenen Typen von Eisablagerungen am Marssüdpol. Bild: USGS (links), OMEGA Team / F. Montmessin (Service d'Aéronomie du CNRS - IPSL, rechts) [Großansicht]

Bereits bei der ersten Kartierung des Marssüdpols hatte die europäische Sonde Mars Express Wasser- und Kohlendioxid-Eis aufgespürt und damit praktisch ein Hauptziel ihrer Mission schon nach kurzer Zeit erfüllt (astronews.com berichtete). Der Fund gelang mit dem Instrument OMEGA, bei dem es sich um eine Kombination aus Kamera und Infrarotspektrometer handelt. Die entdeckten permanenten Eisablagerungen überdecken Millionen Jahre alte Gesteinsschichten und lieferten zudem Hinweise auf Gletscheraktivität.

Doch wie konnte sich dieses vielleicht viele Tausend Jahre alte Eis dort ablagern und woher stammt es? Diese Fragen blieben lange Zeit unbeantwortet. Dank neuer OMEGA-Daten und umfangreicher Mars-Klimamodelle haben Franck Montmessin vom französischen Service d'Aéronomie du CNRS/IPSL und seine Kollegen eine mögliche Antwort parat.

Die ständigen Eisablagerungen am Marssüdpol, so die Wissenschaftler, bestehen aus drei verschiedenen Typen von Eis: Es gibt Regionen mit einem Gemisch aus Wassereis und Kohlendioxid-Eis, großflächige Bereiche aus reinem Wassereis sowie Ablagerungen, die von einer dünnen Schicht Kohlendioxid-Eis überzogen sind. Keine Überraschung war für die Forscher dabei die Mischung aus Wassereis und Kohlendioxid-Eis: Wie schon früher vermutet wurde, dient hier das Kohlendioxid als eine Art Kältefalle für das Wassereis.

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Die beiden anderen Ablagerungsarten gaben den Wissenschaftlern aber Rätsel auf: Wie konnte sich das Eis, das nicht durch Kohlendioxid-Eis gebunden ist, hier sammeln und so lange überleben? "Wir glauben, dass die Ablagerungen von Wassereis zwischen dem Marsnordpol und dem Marssüdpol hin- und hergeschoben werden", erläutert Montmessin. Das geschähe in einem Zyklus der mit der sogenannten Präzession des Planeten zusammenhängt. Als Präzession bezeichnen Astronomen eine langsame Taumelbewegung der Drehachse eines Planeten.

Unter Berücksichtigung der Orbitparameter des Mars drehten Montmessin und seine Kollegen die Zeit in ihren Klimamodellen 21.000 Jahre zurück. Damals erreichte Mars - im Gegensatz zur heutigen Situation - die größte Nähe zur Sonne im Sommer der Nordhalbkugel. Nach Auskunft der Klimamodelle war das Wasser am Marsnordpol damals instabil, konnte verdampfen und so zum kälteren Südpol wandern, wo es wieder kondensierte und an der Oberfläche gefror.

Auf diese Weise hätten sich etwa ein Millimeter Eis pro Jahr am Marssüdpol ablagern können, was innerhalb von 10.000 Jahren zu einer Schicht von bis zu sechs Metern Eis geführt haben könnte. Vor 10.000 Jahren änderten sich aber die Gegebenheiten und es stellte sich langsam die heutige Konstellation ein. Nun begann Wasser wieder am Südpol zu verdampfen und zum Nordpol zurückzukehren. Vor 1.000 Jahren jedoch ist noch etwas anderes passiert: Über Teile des Südpol-Eises legte sich eine Kohlendioxid-Schicht und hat so ein weiteres Abschmelzen dieser Ablagerungen verhindert.  

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siehe auch
Mars Missionen: Mars Express findet Wasser, Opportunity landet in Krater - 26. Januar 2004
Mission Mars, die astronews.com-Berichterstattung über die Erforschung des roten Planeten
Mars Express, Missionswebseite bei astronews.com
Links im WWW
ESA
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