MARS
Schlittert Trockeneis die Dünen hinab?
von Stefan Deiters
astronews.com
13. Juni 2013

Eigentümliche lineare Rinnen, die man an den Hängen von Dünen auf dem Mars beobachtet hat, könnten durch Brocken aus gefrorenem Kohlendioxid entstehen, die auf einem Kissen aus Gas den Abhang hinunterschlittern. Dies ergab die Auswertung von Aufnahmen der Sonde Mars Reconnaissance Orbiter und ein ganz praktisches Experiment auf der Erde.

Bestimmte Rinnen an den Hängen von Marsdünen könnten durch herabrutschendes Trockeneis entstanden sein. Bild: NASA/JPL-Caltech / Univ. of Arizona  [Großansicht]

"Ich habe immer davon geträumt, den Mars zu besuchen", meint Serina Diniega vom Jet Propulsion Laboratory der NASA. "Jetzt träume ich davon, wie mit einem Snowboard auf einem Block aus Trockeneis eine Marsdüne hinunterzufahren." Nach einer in der Fachzeitschrift Icarus vorgestellten Studie könnten solche Brocken aus gefrorenem Kohlendioxid, das man auch Trockeneis nennt, regelmäßig die Abhänge von Dünen auf dem roten Planeten hinuntergleiten und dabei ganz charakteristische Rinnen im Sand hinterlassen.

Diese auffälligen Hangrinnen sind relativ gerade, haben eine recht konstante Breite von einigen Metern und einen etwas höheren Rand auf beiden Seiten. Im Gegensatz zu Rinnen, die vermutlich durch fließendes Wasser entstanden sind, findet sich an ihrem Ende jedoch kein fächerförmiger Bereich, in dem sich Material abgesetzt hat, das durch das Wasser mitgerissen wurde. Stattdessen sieht man an ihrem Ende oft eine kleinere Senke.

"Ist Wasser im Spiel, werden davon Sedimente den Berg hinabtransportiert und das Material vom oberen Bereich des Hangs gelangt so ans untere Ende, wo es sich in einem fächerförmigen Bereich absetzt", erklärt Diniega. "Bei linearen Hangrinnen wird kein Material transportiert. Stattdessen entstehen Furchen und es wird Material an die Seite gedrückt."

Auf Bildern des High Resolution Imaging Experiment (HiRISE) an Bord der NASA-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter sind diese linearen Rinnen insbesondere an den Abhängen von Dünen zu erkennen, die während des Marswinters von Kohlendioxidfrost überzogen sind. Durch den Vergleich von Aufnahmen aus verschiedenen Jahreszeiten, konnten die Wissenschaftler ermitteln, dass die Rinnen offenbar zu Beginn des Frühlings entstehen. Auf einigen Bildern waren sogar helle Objekte in den Rinnen zu erkennen.

Die Forscher vermuten daher, dass es sich bei den hellen Objekten um Brocken von Trockeneis handelt, die in höheren Bereichen abgebrochen sind. Die Senken am Ende der Rinnen könnten entstehen, wenn diese Brocken schließlich liegenbleiben und sich komplett in Gas auflösen. "Lineare Hangrinnen sehen nicht wie Hangrinnen auf der Erde oder andere Rinnen auf dem Mars aus und solche Prozesse würde es auf der Erde auch nicht geben", so Diniega. "Trockeneisblöcke findet man auf der Erde nicht, es sei denn, man kauft sie sich."

Und genau dies hat Candice Hansen vom Planetary Science Institute, eine Co-Autorin der Studie, getan, um der Sache weiter auf den Grund zu gehen. Sie kaufte größere Brocken von Trockeneis und ließ diese Sanddünen hinunterrutschen. Dabei stellte sie fest, dass durch gasförmiges Kohlendioxid aus dem auftauenden Eis eine Art Gleitschicht unter dem Trockeneisblock entsteht. Als der Brocken den Hang hinunterrutschte, wurden zudem auf beiden Seiten kleine Dämme aus Sand aufgetürmt.

Die Bedingungen während des Experiments waren zwar nicht mit denen auf dem Mars vergleichbar, doch deuten Berechnungen darauf hin, dass sich Trockeneis auf dem roten Planeten ganz ähnlich verhalten sollte. Selbst Wassereis könnte dort unter bestimmten Bedingungen direkt vom festen in den gasförmigen Zustand übergehen, allerdings würde es bei den Temperaturen, bei denen diese Rinnen entstehen, noch gefroren bleiben.

"Der Mars Reconnaissance Orbiter zeigt uns, dass der Mars ein sehr aktiver Planet ist", so Hansen. "Einige Prozesse, die wir dort beobachten, ähneln denen auf der Erde. Diesen allerdings gibt es nur auf dem Mars." Das Phänomen könnte sogar ausschließlich an den Hängen von Sanddünen zu beobachten sein.

"Es gibt ganz unterschiedliche Strukturen auf dem Mars, die alle unter dem Begriff 'Hangrinnen' zusammengefasst werden, die aber durch ganz verschiedene Prozesse entstehen", erläutert die Wissenschaftlerin. "Nur weil diese Trockeneis-Hypothese einen Typ offenbar sehr gut erklären kann, muss dies nicht bedeuten, dass er auch auf andere anwendbar ist."