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Letzte Eiszeit endete vor 400.000 Jahren
von Stefan Deiters
astronews.com
27. Mai 2016
Radardaten der NASA-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter
haben neue Informationen über die jüngste Eiszeit auf dem Mars geliefert:
Ablagerungen in der Eiskappe am Nordpol des Roten Planeten sprechen für ein Ende
der letzten Kälteperiode vor rund 400.000 Jahren. Dies stimmt mit aktuellen
Klimamodellen für den Planeten überein.
3D-Darstellung der nördlichen polaren Eiskappe
des Mars auf Grundlage von Daten der Sonde 2001
Mars Odyssey.
Bild: NASA / JPL / Arizona State University,
R. Luk [Großansicht] |
Wer den Mars selbst schon einmal durch ein Teleskop betrachtet hat, weiß,
dass der Planet über helle Polkappen verfügt, die sich im Laufe eines Marsjahrs
ausdehnen und wieder verkleinern. Die nördliche Polkappe besteht während des
Sommers auf der Nordhalbkugel ausschließlich aus Wassereis, die südliche
Polkappe ist auch während der wärmeren Jahreszeit noch von einer dünnen Schicht
aus Kohlendioxideis überzogen.
Während des Winters in der jeweiligen Hemisphäre setzt sich dann
Kohlendioxideis auf den jeweiligen Polkappen ab und lässt diese weiter
anwachsen. Diese Schwankungen in der Ausdehnung der polaren Eiskappen sind
regelmäßig im Verlauf eines Marsjahres zu beobachten.
Für die Klimamodelle des Mars spielen allerdings auch Variationen der Neigung
der Rotationsachse des Planeten und die Form seiner Umlaufbahn eine wichtige
Rolle. Diese Faktoren sorgen über Zeiträume von mehreren hunderttausend Jahren
für Veränderungen des Klimas auf dem Planeten und auch für Eiszeiten.
Mithilfe des Shallow Subsurface Radar (SHARAD) an Bord der
NASA-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter haben Wissenschaftler nun die
Schichten aus Eis und Staub in der nördlichen Polkappe des Planeten untersucht und nach
Unterschieden in deren Zusammensetzung und Beschaffenheit gesucht, die
Informationen über einen Klimawechsel in der Vergangenheit liefern könnten.
Dabei stießen sie im Inneren der gesamten Polkappe auf eine Grenzschicht im Eis,
oberhalb der sich das Eis offenbar sehr schnell und gleichförmig angesammelt
hat. "Die Schichten in den oberen paar hundert Metern scheinen Eigenschaften zu
haben, die auf eine Phase der Erosion hindeuten und ein anschließendes sehr
schnelles Anwachsen, das bis heute andauert", so Isaac Smith vom Planetary
Science Institute in Tucson im US-Bundesstaat Arizona.
Auf der Erde kommt es zu Eiszeiten, wenn es in den Polarregionen und höheren
Breitengraden über mehrere tausend Jahre kälter ist als im Durchschnitt, so dass
sich Gletscher auch in südlichere Regionen ausbreiten können. Auf dem Mars ist
das anders: Dort kommt es zu Eiszeiten, wenn - durch die stärkere Neigung der
Rotationsachse des Planeten - die Pole wärmer werden als Regionen in niedrigeren
Breiten.
In solchen Phasen werden die Polkappen kleiner und Wasserdampf wandert in
Richtung des Äquators, wo er sich in mittleren Breitengraden in Form von
Bodeneis absetzen und zur Gletscherbildung führen kann. Wird es in den
Polarregionen wieder kälter, kehrt sich der Prozess um und die Polkappen wachsen
wieder an, während das Eis in mittleren Breiten verschwindet.
Genau diese Abfolge aus Verkleinerung der Polkappe und anschließendem
Wiederanwachsen, glauben Smith und seine Kollegen in den SHARAD-Daten erkennen zu
können. Die Daten stimmen auch mit Klimamodellen des Roten Planeten überein,
nach denen die letzte Eiszeit auf dem Mars vor etwa 400.000 Jahren zu Ende
gegangen ist. Seit damals sollte, so die Modelle, die Eisschicht an den Polen
wieder um rund 300 Meter
angewachsen sein.
Die maximale Dicke der von Smith und seinem Team identifizierten oberen
Eisschicht beträgt 320 Meter. Mit dieser Eismenge könnte man den gesamten
Planeten mit einer 60 Zentimeter dicken Eisschicht überziehen. "Das alles
spricht dafür, dass wir hier tatsächlich Spuren der letzten Vergletscherung auf
dem Mars und des anschließenden Wiederanwachsens der Polkappe entdeckt haben",
so Smith. "Mit diesen Messungen werden wir besser verstehen, wie viel Wasser
zwischen den Polen und niedrigeren Breiten hin- und herwandert, was wiederum zu
präziseren Klimamodellen für den Mars führen wird."
Über ihre Studie berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel in der
Zeitschrift Science.
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