Marsoberfläche
Der Hadley-Krater: ein tiefer Einblick ins Marsinnere
Gleich mehrmals wurde der Hadley-Krater auf dem Mars im Laufe seiner Geschichte von großen Asteroiden getroffen. Die so entstandenen Krater im Krater ermöglichen einen über zwei Kilometer tiefen Einblick in die Marskruste. Das zeigen die von der hochauflösenden Stereokamera HRSC am 09. April 2012 aufgenommenen Bilder.
 |
Der Hadley-Krater auf dem Mars. (C) ESA/DLR
Eisvorkommen im Untergrund
Besondere interessant sind die Auswurfdecken von kleineren Kratern im Inneren von Hadley. Zwei von ihnen, der westliche (am oberen Rand der Bilder 1 und 5) und der mittlere tiefe sind von Auswurfdecken umgeben, die einen unregelmäßig verlaufenden, lobenförmigen Rand haben. Das ist ein untrügliches Zeichen dafür, dass zum Zeitpunkt des Einschlags unter der Oberfläche Eis oder Wasser vorhanden war. Durch die große Energie während des Impaktprozesses wurden diese flüchtigen, volatilen Stoffe mobilisiert, was bis zu einem gewissen Grad zu einer Verflüssigung des Marsbodens führte. Das ausgeworfene, teilverflüssigte Material wurde dann um den Einschlagskrater abgelagert und bildet zur Umgebung eine deutliche Geländestufe - diese ist in der perspektivischen Schrägansicht gut zu erkennen (Bild 2). Der Vorgang ist vergleichbar mit dem Wurf eines Steins in eine angetrocknete Schlammpfütze. Unter Berücksichtigung der Topographie der beiden Krater könnte bis in eine Tiefe von etwa 1800 Metern Eis im Untergrund vorhanden gewesen sein.
Wie entstand der Hadley-Krater?
Die Entstehung dieses "Vielfachkraters" kann man sich folgendermaßen vorstellen: Als ein Asteroid auf der Marsoberfläche einschlug, entstand der große Krater mit etwa 120 Kilometern Durchmesser. Danach wurde die entstandene Kratervertiefung zu großen Teilen entweder mit Lava oder Sedimenten wieder aufgefüllt. Dafür, dass es sich um Lava gehandelt haben könnte, sprechen die so genannten Runzelrücken (engl. "wrinkle ridges"), die längs durch den nördlichen Teil des Hadley-Kraters verlaufen (rechts in den Bildern 1, 5 und 6). Ihre Form erinnert an miteinander verwundene Seile. Runzelrücken sind immer vulkanischen Ursprungs, sie entstehen durch die Erstarrung einer anfangs dünnflüssigen Lavadecke. Durch den Abkühlungsprozess kommt es zu einer Stauchung der Kruste und es bilden sich die charakteristischen Rücken. Auch auf dem Mond kann man zahlreiche Runzelrücken beobachten. Danach ereigneten sich weitere Asteroideneinschläge. Das zeigen auch einige "begrabene", fast vollständig wieder ausgelöschte Krater im Hadley-Krater, deren runde Umrisse sich gerade noch durch den Kraterboden pausen. Heute bietet der Hadley-Krater einen etwa 2600 Meter tiefen Einblick in die Marskruste, ermöglicht durch drei große ineinander liegende Krater (Impaktstrukturen). Bei genauerer Betrachtung sind sogar noch zwei ganz kleine, jüngere Krater an der tiefsten Stelle (blaues Gebiet in der topographischen Bildkarte, Bild Nr. 6) zu erkennen. Der Hadley-Krater liegt westlich des Al-Qahira-Tals (Arabisch für Mars) an der Übergangszone vom alten, südlichen Hochland zur jüngeren Tiefebene. Benannt wurde er nach dem britischen Anwalt und Meteorologen George Hadley (1685-1768), der auch schon der so genannten Hadley-Zelle seinen Namen gab - nicht zu verwechseln mit dem englischen Astronomen John Hadley (1682-1744), nach dem die berühmte Hadley-Rille auf dem Mond benannt ist (ein Lavakanal, der 1971 das Ziel der Apollo 15-Mondlandung war).
Bildverarbeitung und das HRSC-Experiment auf Mars Express
Die Aufnahmen mit der HRSC (High Resolution Stereo Camera) entstanden während Orbit 10.572 von Mars Express aus einer Höhe von knapp 500 Kilometern. Die Bildauflösung beträgt etwa 19 Meter pro Bildpunkt (Pixel). Die Abbildungen zeigen hiervon einen Ausschnitt bei 19 Grad südlicher Breite und 157 Grad östlicher Länge. Die Farbansicht (Bild 5) wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt; die perspektivischen Schrägansichten (Bilder 2 und 3) wurden aus den Stereokanälen der HRSC berechnet. Das Anaglyphenbild (Bild1), das bei Betrachtung mit einer Rot-Blau- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Landschaft vermittelt, wurde aus dem Nadirkanal und einem Stereokanal abgeleitet. Die in Regenbogenfarben kodierte Draufsicht (Bild 6) beruht auf einem digitalen Geländemodell der Region, von dem sich die Topographie der Landschaft ableiten lässt. Das Kameraexperiment HRSC auf der Mission Mars Express der Europäischen Weltraumorganisation ESA wird vom Principal Investigator (PI) Prof. Dr. Gerhard Neukum (Freie Universität Berlin), der auch die technische Konzeption der hochauflösenden Stereokamera entworfen hatte, geleitet. Das Wissenschaftsteam besteht aus 40 Co-Investigatoren, aus 33 Institutionen und zehn Nationen stammen. Die Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unter der Leitung des PI entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern gebaut (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH). Sie wird vom DLR -Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die systematische Prozessierung der Daten erfolgt am DLR. Die Darstellungen wurden vom Institut für Geologische Wissenschaften der FU Berlin erstellt.
Quelle: DLR
Besondere interessant sind die Auswurfdecken von kleineren Kratern im Inneren von Hadley. Zwei von ihnen, der westliche (am oberen Rand der Bilder 1 und 5) und der mittlere tiefe sind von Auswurfdecken umgeben, die einen unregelmäßig verlaufenden, lobenförmigen Rand haben. Das ist ein untrügliches Zeichen dafür, dass zum Zeitpunkt des Einschlags unter der Oberfläche Eis oder Wasser vorhanden war. Durch die große Energie während des Impaktprozesses wurden diese flüchtigen, volatilen Stoffe mobilisiert, was bis zu einem gewissen Grad zu einer Verflüssigung des Marsbodens führte. Das ausgeworfene, teilverflüssigte Material wurde dann um den Einschlagskrater abgelagert und bildet zur Umgebung eine deutliche Geländestufe - diese ist in der perspektivischen Schrägansicht gut zu erkennen (Bild 2). Der Vorgang ist vergleichbar mit dem Wurf eines Steins in eine angetrocknete Schlammpfütze. Unter Berücksichtigung der Topographie der beiden Krater könnte bis in eine Tiefe von etwa 1800 Metern Eis im Untergrund vorhanden gewesen sein.
Wie entstand der Hadley-Krater?
Die Entstehung dieses "Vielfachkraters" kann man sich folgendermaßen vorstellen: Als ein Asteroid auf der Marsoberfläche einschlug, entstand der große Krater mit etwa 120 Kilometern Durchmesser. Danach wurde die entstandene Kratervertiefung zu großen Teilen entweder mit Lava oder Sedimenten wieder aufgefüllt. Dafür, dass es sich um Lava gehandelt haben könnte, sprechen die so genannten Runzelrücken (engl. "wrinkle ridges"), die längs durch den nördlichen Teil des Hadley-Kraters verlaufen (rechts in den Bildern 1, 5 und 6). Ihre Form erinnert an miteinander verwundene Seile. Runzelrücken sind immer vulkanischen Ursprungs, sie entstehen durch die Erstarrung einer anfangs dünnflüssigen Lavadecke. Durch den Abkühlungsprozess kommt es zu einer Stauchung der Kruste und es bilden sich die charakteristischen Rücken. Auch auf dem Mond kann man zahlreiche Runzelrücken beobachten. Danach ereigneten sich weitere Asteroideneinschläge. Das zeigen auch einige "begrabene", fast vollständig wieder ausgelöschte Krater im Hadley-Krater, deren runde Umrisse sich gerade noch durch den Kraterboden pausen. Heute bietet der Hadley-Krater einen etwa 2600 Meter tiefen Einblick in die Marskruste, ermöglicht durch drei große ineinander liegende Krater (Impaktstrukturen). Bei genauerer Betrachtung sind sogar noch zwei ganz kleine, jüngere Krater an der tiefsten Stelle (blaues Gebiet in der topographischen Bildkarte, Bild Nr. 6) zu erkennen. Der Hadley-Krater liegt westlich des Al-Qahira-Tals (Arabisch für Mars) an der Übergangszone vom alten, südlichen Hochland zur jüngeren Tiefebene. Benannt wurde er nach dem britischen Anwalt und Meteorologen George Hadley (1685-1768), der auch schon der so genannten Hadley-Zelle seinen Namen gab - nicht zu verwechseln mit dem englischen Astronomen John Hadley (1682-1744), nach dem die berühmte Hadley-Rille auf dem Mond benannt ist (ein Lavakanal, der 1971 das Ziel der Apollo 15-Mondlandung war).
Bildverarbeitung und das HRSC-Experiment auf Mars Express
Die Aufnahmen mit der HRSC (High Resolution Stereo Camera) entstanden während Orbit 10.572 von Mars Express aus einer Höhe von knapp 500 Kilometern. Die Bildauflösung beträgt etwa 19 Meter pro Bildpunkt (Pixel). Die Abbildungen zeigen hiervon einen Ausschnitt bei 19 Grad südlicher Breite und 157 Grad östlicher Länge. Die Farbansicht (Bild 5) wurde aus dem senkrecht auf die Marsoberfläche gerichteten Nadirkanal und den Farbkanälen der HRSC erstellt; die perspektivischen Schrägansichten (Bilder 2 und 3) wurden aus den Stereokanälen der HRSC berechnet. Das Anaglyphenbild (Bild1), das bei Betrachtung mit einer Rot-Blau- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Landschaft vermittelt, wurde aus dem Nadirkanal und einem Stereokanal abgeleitet. Die in Regenbogenfarben kodierte Draufsicht (Bild 6) beruht auf einem digitalen Geländemodell der Region, von dem sich die Topographie der Landschaft ableiten lässt. Das Kameraexperiment HRSC auf der Mission Mars Express der Europäischen Weltraumorganisation ESA wird vom Principal Investigator (PI) Prof. Dr. Gerhard Neukum (Freie Universität Berlin), der auch die technische Konzeption der hochauflösenden Stereokamera entworfen hatte, geleitet. Das Wissenschaftsteam besteht aus 40 Co-Investigatoren, aus 33 Institutionen und zehn Nationen stammen. Die Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unter der Leitung des PI entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern gebaut (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH). Sie wird vom DLR -Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die systematische Prozessierung der Daten erfolgt am DLR. Die Darstellungen wurden vom Institut für Geologische Wissenschaften der FU Berlin erstellt.
Quelle: DLR
