Während der Rover aufsteigt, bewegt er sich entlang der Zeitlinie des Mars und ermöglicht es Wissenschaftlern, zu untersuchen, wie sich der Mars von einem Planeten, der in der fernen Vergangenheit eher der Erde ähnelte, mit einem wärmeren Klima und reichlich Wasser, zu der Eiswüste entwickelte, die er heute ist. Die Menge an Frost auf den äquatorialen Vulkanen des Mars entspricht etwa 150.000 Tonnen Wasser, die während der kalten Jahreszeit täglich zwischen der Oberfläche und der Atmosphäre ausgetauscht werden, was etwa 60 olympischen Schwimmbecken entspricht. Der NASA-Rover Curiosity hat auf dem Mars Kristalle aus reinem Schwefel entdeckt.
Der NASA-Rover Curiosity hat Kristalle aus reinem Schwefel auf dem Mars entdeckt, berichtete die US-Raumfahrtbehörde. „Zum ersten Mal hat ein Rover Kristalle aus reinem Schwefel auf dem Roten Planeten entdeckt“, berichtete die NASA im sozialen Netzwerk X. Die Entdeckung erfolgte bereits im Mai, als Wissenschaftler auf einen vom Rover gespaltenen Fels stießen, der sich herausstellte innen leuchtend gelb sein.
Reine Schwefelkristalle auf dem Mars vom NASA-Rover Curiosity entdeckt
Die NASA stellte klar, dass das Vorhandensein schwefelhaltiger Mineralien auf dem Mars zwar schon seit langem bekannt sei, dies jedoch das erste Mal sei, dass es in reiner Form nachgewiesen werden könne. Wie die NASA feststellte, „bildet sich reiner Schwefel nur unter bestimmten Bedingungen, die Wissenschaftler nicht mit der Geschichte seines Entdeckungsortes in Verbindung bringen.“ „Ein ganzes Gesteinsfeld aus reinem Schwefel zu finden, ist wie das Finden einer Oase in der Wüste, jetzt müssen wir es erklären“, sagte Ashwin Vasavada, Wissenschaftler der Curiosity-Mission, im Zusammenhang mit der Entdeckung.
Zu den weiteren Entdeckungen des Rovers gehörte eine wellige Struktur im Gestein, was darauf hindeutet, dass es in einer Region des alten Mars, in der Wissenschaftler erwartet hatten, dass sie trockener sei, Seen gab.
Als der NASA-Rover Curiosity letzten Herbst an der „sulfathaltigen Einheit“ ankam, glaubten Wissenschaftler, sie hätten den neuesten Beweis dafür gesehen, dass diese Region des Mars einst von Seen bedeckt war. Dies liegt daran, dass die Gesteinsschichten hier unter trockeneren Bedingungen entstanden sind als in Regionen, die zuvor in der Mission erkundet wurden. Es wird angenommen, dass die Sulfate – salzige Mineralien – der Gegend zurückblieben, als das Wasser zu einem Rinnsal austrocknete.
Vor Milliarden von Jahren wirbelten Wellen auf der Oberfläche eines flachen Sees Sedimente am Grund des Sees auf. Im Laufe der Zeit formte sich aus dem Sediment Gestein mit einer wellenförmigen Textur, was der deutlichste Beweis für Wellen und Wasser ist, den der NASA-Rover Curiosity jemals gefunden hat. NASA/JPL-Caltech/MSSS
Nun, das Curiosity-Team war überrascht, die bislang klarsten Beweise der Mission für uralte Wasserwellen zu finden, die sich in Seen bildeten. Vor Milliarden von Jahren wirbelten Wellen auf der Oberfläche eines flachen Sees Sedimente auf dem Seeboden auf und bildeten schließlich die wellenförmige Textur, die in den Felsen zurückblieb.
„Dies ist der beste Beweis für Wasser und Wellen, den wir während der gesamten Mission gesehen haben“, sagte Ashwin Vasavada, Curiosity-Projektwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „Wir sind durch tausende Fuß Seesediment gewatet und haben noch nie solche Beweise gesehen – und jetzt haben wir sie an einem Ort gefunden, von dem wir erwartet hatten, dass er trocken ist.“
Am Grund dieses Tals, das Gediz Vallis genannt wird, befindet sich ein Hügel aus Felsbrocken und Schutt, von dem man annimmt, dass er vor Milliarden von Jahren durch nasse Erdrutsche dorthin getragen wurde. Das Rover-Team hofft, diesen Beweis für fließendes Wasser, das wahrscheinlich das jüngste ist, das Curiosity je gefunden hat, genauer unter die Lupe zu nehmen. NASA/JPL-Caltech/MSSS
Seit 2014 klettert der Rover zum Fuß des Mount Sharp, einem 5 Kilometer hohen Berg, der einst mit Seen und Bächen übersät war, die einen Nährboden für mikrobielles Leben bieten könnten, falls es sich jemals auf dem Red bilden sollte Planet.
Mount Sharp besteht aus Schichten, wobei die ältesten am Fuße des Berges und die jüngsten an der Spitze liegen. Während der Rover aufsteigt, bewegt er sich entlang der Zeitlinie des Mars und ermöglicht es Wissenschaftlern, zu untersuchen, wie sich der Mars von einem Planeten, der in der fernen Vergangenheit eher der Erde ähnelte, mit einem wärmeren Klima und reichlich Wasser, zu der Eiswüste entwickelte, die er heute ist.
Curiosity untersuchte mit seinem ChemCam-Instrument den Gebirgskamm des Gediz-Tals und fand dabei Felsbrocken, von denen man annimmt, dass sie von einem uralten Schlammstrom weggespült wurden. Einer der Gründe, warum Wissenschaftler an diesem Grat interessiert sind, besteht darin, dass er Felsbrocken enthält, die viel höher am Mount Sharp entstanden sind, wohin Curiosity nicht gelangen kann. NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/IRAP/IAS/LPG
Curiosity erhob sich fast eine halbe Meile über dem Fuß des Berges und entdeckte diese welligen Felsstrukturen, die im sogenannten „Marker Band“ konserviert sind, einer dünnen Schicht aus dunklem Gestein, die sich vom Rest des Mount Sharp abhebt. Diese Gesteinsschicht ist so hart, dass Curiosity trotz mehrerer Versuche keine Probe daraus bohren konnte.
Ein weiterer Hinweis im Markierungsband, der das Team faszinierte, war die ungewöhnliche Beschaffenheit des Gesteins, die wahrscheinlich durch einen regelmäßigen Wetter- oder Klimazyklus, beispielsweise Staubstürme, verursacht wurde. Unweit der wellenförmigen Texturen befinden sich Gesteine, die aus Schichten mit regelmäßiger Anordnung und Dicke bestehen. Diese Art von rhythmischem Muster in Gesteinsschichten auf der Erde entsteht häufig aufgrund von atmosphärischen Ereignissen, die in regelmäßigen Abständen auftreten. Es ist möglich, dass die rhythmischen Muster in diesen Marsgesteinen auf ähnliche Ereignisse zurückzuführen sind, was auf Veränderungen im alten Klima des Roten Planeten hinweist.
„Wellenwellen, Trümmerströme und rhythmische Schichten zeigen uns, dass die Geschichte des Übergangs von nass zu trocken auf dem Mars nicht einfach war“, sagte Vasavada. „Das antike Klima des Mars war von bemerkenswerter Komplexität, ähnlich wie das der Erde.“
Die ExoMars- und Mars-Express-Missionen der ESA haben zum ersten Mal Wassereis in der Nähe des Marsäquators entdeckt, einem Teil des Planeten, in dem Eis nicht existieren konnte.
Frost bedeckt die Gipfel der Tharsis-Vulkane: die höchsten Vulkane nicht nur auf dem Mars, sondern auch im Sonnensystem. Es wurde zuerst vom ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) der ESA und anschließend von einem anderen Instrument an Bord des TGO und des Mars Express der ESA gesehen.
„Wir glaubten, dass sich in der Nähe des Marsäquators kein Frost bilden würde, weil die Kombination aus Sonnenlicht und einer dünnen Atmosphäre die Temperaturen sowohl an der Oberfläche als auch auf Berggipfeln relativ warm hält – anders als auf der Erde, wo wir frostbedeckte Gipfel erwarten würden.“ „, sagt Hauptautor Adomas Valantinas, der die Entdeckung als Doktorand an der Universität Bern in der Schweiz machte und jetzt Postdoktorand an der Brown University in den Vereinigten Staaten ist.
Eine perspektivische Ansicht des Olymp vom Mars Express aus, mit Reif (blau) in der schalenförmigen Vertiefung. ESA
„Seine Existenz hier ist faszinierend und deutet darauf hin, dass hier außergewöhnliche Prozesse am Werk sind, die die Bildung von Frost ermöglichen.“
Um den Sonnenaufgang herum sind mehrere Stunden lang Frostflecken vorhanden, bevor sie bei Sonneneinstrahlung verdunsten. Obwohl sie dünn sind – wahrscheinlich nur ein Hundertstel Millimeter dick (ungefähr so dick wie ein menschliches Haar) – bedecken sie eine riesige Fläche. Die Menge an Frost entspricht etwa 150.000 Tonnen Wasser, die in der kalten Jahreszeit täglich zwischen der Oberfläche und der Atmosphäre ausgetauscht werden, was etwa 60 olympischen Schwimmbecken entspricht.
Topographie der Tharsis-Region auf dem Mars. ESA
Die Tharsis-Region des Mars beherbergt viele Vulkane, darunter den Olymp und den Berg Tharsis: Askrian, Pavonis und Arsia. Viele dieser Vulkane sind kolossal und erheben sich über die umliegenden Ebenen in einer Höhe, die zwischen einem (Pavonis) und dem Dreifachen (Olympus) der Höhe des Mount Everest auf der Erde beträgt.
Diese Vulkane haben Calderas, große Vertiefungen, auf den Gipfeln, die durch die Entleerung von Magmakammern bei früheren Ausbrüchen entstanden sind. Forscher vermuten, dass die Luft über Tharsis auf besondere Weise zirkuliert; Dadurch entsteht in vulkanischen Calderas ein einzigartiges Mikroklima, das die Bildung von Frostflecken ermöglicht.
„Winde steigen Berghänge hinauf und befördern relativ feuchte Luft von der Oberfläche in größere Höhen, wo sie kondensiert und sich als Frost absetzt“, sagt Co-Autor Nicholas Thomas, Hauptforscher des Color and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) von TGO und Doktorand von Adomas Betreuer an der Universität Bern. „Wir sehen, dass dies tatsächlich auf der Erde und anderen Teilen des Mars geschieht, wobei die saisonale längliche Marswolke Arsia Mons das gleiche Phänomen verursacht.“
Blick auf den Frost auf dem Olymp vom Mars Express aus. ESA
„Der Frost, den wir auf den Gipfeln der Marsvulkane sehen, scheint sich in den schattigen Bereichen der Calderas niederzulassen, wo die Temperaturen kühler sind.“
Adomas, Nicholas und Kollegen bemerkten Frost auf den Vulkanen Tharsis Olympus, Arsia und Ascraeus sowie auf der Kuppel von Keravnia. Die Modellierung der Entstehung dieser Fröste könnte es Wissenschaftlern ermöglichen, weitere Geheimnisse des Mars zu entschlüsseln, etwa wo sich das Wasser befindet und wie es sich zwischen den Reservoirs bewegt, sowie die komplexe Dynamik der Atmosphäre des Planeten zu verstehen. Dieses Wissen ist für unsere zukünftige Erforschung des Mars und die Suche nach möglichen Anzeichen von Leben außerhalb der Erde von entscheidender Bedeutung.
Diese Entdeckung markiert das erste Mal, dass am Äquator des Mars Frost festgestellt wurde. Aber warum wurde er nicht schon früher bemerkt?
„Dafür gibt es mehrere Gründe: Erstens brauchen wir eine Umlaufbahn, die es uns ermöglicht, den Standort am frühen Morgen zu beobachten. Während die beiden Marsorbiter der ESA, Mars Express und TGO, solche Umlaufbahnen haben und zu jeder Tageszeit beobachten können, sind die Missionen vieler anderer Agenturen stattdessen mit der Sonne synchronisiert und können nur tagsüber beobachten“, fügt Adomas hinzu.
ExoMars entdeckte Frost auf Ceraunius Tholus. ESA
„Zweitens ist die Ablagerung von Frost mit kälteren Jahreszeiten auf dem Mars verbunden, was das Fenster für ihre Entdeckung weiter einschränkt. Kurz gesagt, wir müssen wissen, wo und wann wir nach kurzlebigem Frost suchen müssen. Wir haben für andere Forschungszwecke nur in der Nähe des Äquators danach gesucht, aber wir hatten nicht damit gerechnet, es auf den Gipfeln der Vulkane des Mars zu sehen!“
Die Erkennung von Frost wurde durch die Zusammenarbeit zweier ESA-Orbiter ermöglicht, die den Mars erforschen: ExoMars TGO und Mars Express.
TGO kam 2016 auf dem Mars an und untersucht und kartiert seit Beginn seiner umfassenden wissenschaftlichen Mission im Jahr 2018 die Oberfläche, Atmosphäre und das Wasser des Mars. Mars Express befindet sich seit 2003 im Orbit um den Mars und hat zwei Jahrzehnte damit verbracht, die Oberfläche des Mars, sein Inneres, Mineralien, Phänomene und die Atmosphäre zu erforschen.
Das Forschungsteam entdeckte den Frost mit dem CaSSIS-Tool von TGO. Anschließend bestätigten sie ihre Entdeckung, indem sie das Gebiet erneut mit dem Nadir and Occultation for Mars Discovery (NOMAD)-Spektrometer von TGO und der hochauflösenden Stereokamera (HRSC) von Mars Express untersuchten.
Olympus Mons, gesehen von Mars Express im Jahr 2004. ESA
„Die Entdeckung von Wasser auf der Marsoberfläche ist immer spannend, sowohl im Hinblick auf das wissenschaftliche Interesse als auch im Hinblick auf ihre Auswirkungen auf die Erforschung durch Menschen und Roboter“, sagt Colin Wilson, ESA-Projektwissenschaftler für ExoMars TGO und Mars Express. „Diese Entdeckung ist jedoch besonders aufregend. Der niedrige Atmosphärendruck auf dem Mars führt zu einer ungewöhnlichen Situation, in der die Berggipfel des Planeten normalerweise nicht kälter sind als seine Ebenen, aber es scheint, dass feuchte Luft, die die Berghänge hinaufsteigt, immer noch zu Frost kondensieren kann, ein eindeutig erdähnliches Phänomen.
„Diese Entdeckung wurde dank der erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen den beiden Marsorbitern der ESA und zusätzlicher Modellierung ermöglicht. Wenn wir genau verstehen, welche Phänomene auf der Erde und auf dem Mars gleich oder unterschiedlich sind, testen und verbessern wir unser Verständnis der grundlegenden Prozesse, die nicht nur auf unserem Heimatplaneten, sondern auch anderswo im Weltraum ablaufen.“
Ein internationales Team von Planetenforschern hat in seismischen Daten des US-Landers InSight herausgefunden, dass die Häufigkeit von Kraterbildung auf dem Mars in den letzten Jahrzehnten im Vergleich zu vergangenen geologischen Epochen um das Zwei- bis Zehnfache zugenommen haben könnte. Die Ergebnisse der Wissenschaftler wurden in einem Artikel in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.
„Unsere seismischen Beobachtungen der Entstehung von Kratern auf dem Mars deuten darauf hin, dass die Häufigkeit ihrer Entstehung möglicherweise viel höher ist, als die Analyse von Satellitenbildern der Planetenoberfläche vermuten lässt. Der Unterschied zwischen diesen Schätzungen beträgt je nach Durchmesser der Krater das Zwei- bis Zehnfache. „Diese Zunahme der Kraterbildung deutet möglicherweise darauf hin, dass die Häufigkeit von Asteroiden- und Meteoriteneinschlägen auf dem Mars erheblich zugenommen hat“, schreiben die Forscher.
Zu diesem Schluss kommt ein Team um Bruce Banerdt, den wissenschaftlichen Leiter der NASA-Mission InSight, das drei Jahre lang Marsbeben beobachtete, bevor die Landeplattform im Dezember 2022 aufgrund eines Staubsturms und Sandansammlungen auf ihren Solarpaneelen ihren Betrieb einstellte . Viele der von InSight aufgezeichneten Vibrationen auf der Marsoberfläche wurden, wie Wissenschaftler kürzlich herausfanden, durch Einschläge von Asteroiden und Meteoriten erzeugt.
NASA/JPL-Caltech/Universität von Arizona
Wissenschaftler haben daraus abgeschätzt, wie häufig solche Katastrophen passieren. Dazu untersuchten Wissenschaftler Bilder der Marsoberfläche, die die CTX-Kamera an Bord der MRO-Sonde zwischen 2006 und 2021 aufgenommen hatte, zählten die Zahl neuer Krater und verglichen ihre Zahl damit, wie oft das Seismometer der InSight-Mission Asteroideneinschläge registrierte.
Als Planetenforscher diese Schätzungen zusammenstellten, stellten sie fest, dass die Häufigkeit der Kraterbildung auf dem Mars in den letzten Jahren die des vorangegangenen Jahrzehnts und vergangener geologischer Epochen bei weitem übersteigt. Insbesondere kleine Krater mit einem Durchmesser von bis zu 10 m bilden sich in den letzten Jahren um eine Größenordnung häufiger, während große Spuren von Asteroideneinschlägen, deren Ausmaße 100 m überschreiten, doppelt so häufig auftauchen.
Wissenschaftler vermuten, dass die Zunahme der Kraterbildung darauf zurückzuführen sein könnte, dass kürzlich ein großer Asteroid in unmittelbarer Nähe des Mars zusammengebrochen ist, dessen Trümmer nun regelmäßig auf den vierten Planeten des Sonnensystems fallen. Dies wird insbesondere durch die Tatsache gestützt, dass InSight im Abstand von nur 97 Tagen Erschütterungen registriert hat, die durch die gleichzeitige Bildung von zwei großen Kratern entstanden sind, deren Durchmesser 100 m übersteigt. Ob dies tatsächlich der Fall ist, werden spätere Beobachtungen und Messungen zeigen So kamen Planetenforscher zu dem Schluss.
Der InSight-Lander landete im Dezember 2018 auf der Marsoberfläche, um nach Marsbeben zu suchen und die innere Struktur des Planeten zu untersuchen. Bereits in den ersten sechs Betriebsmonaten zeichnete er mehrere hundert Marsbeben auf, die den Wissenschaftlern dabei halfen, die Größe des Marskerns sowie seiner Kruste und seines Mantels zu bestimmen und auch mögliche Spuren des Vorhandenseins von flüssigem Magma im Marsmantel zu identifizieren der vierte Planet des Sonnensystems.
„Globale“ Staubstürme, bei denen eine Reihe unkontrollierbarer Stürme eine Staubwolke erzeugen, die so groß ist, dass sie den Mars umhüllt, treten nur alle sechs bis acht Jahre (das sind drei bis vier Marsjahre) auf. Wissenschaftler verstehen immer noch nicht, warum und wie genau diese Stürme entstehen und sich entwickeln.
Im Juni verschlang ein solches Staubereignis den Planeten schnell. Am 30. Mai beobachteten Wissenschaftler erstmals einen kleineren Staubsturm. Am 20. Juni wurde es weltweit verbreitet.
Für den Rover Opportunity bedeutete dies einen starken Rückgang der Sicht von einem klaren, sonnigen Tag zu einem bewölkten Tag. Da Opportunity solarbetrieben ist, mussten Wissenschaftler ihre Forschungsaktivitäten unterbrechen, um die Batterien des Rovers zu schonen. Bis zum 18. Juli gab es keine Antwort vom Rover.
Glücklicherweise wirkt all dieser Staub als atmosphärischer Isolator und verhindert, dass die Nachttemperaturen unter den zulässigen Wert sinken. Es kann Wochen oder sogar Monate dauern, bis sich der Staub zu setzen beginnt. Basierend auf der Dauer des globalen Sturms im Jahr 2001 schätzen NASA-Wissenschaftler, dass sich der Dunst so weit auflösen wird, dass Opportunity bis September einschalten und nach Hause zurückkehren kann.
Wenn sich der Himmel aufzuklären beginnt, könnten die Solarpaneele von Opportunity mit einer dünnen Staubschicht bedeckt sein. Dies könnte die Erholung des Rovers verzögern, während er Energie zum Aufladen seiner Batterien sammelt. Ein Windstoß kann helfen, ist aber für eine vollständige Genesung nicht notwendig.
Während das Opportunity-Team gespannt auf Neuigkeiten vom Rover wartet, hatten Wissenschaftler auf anderen Marsmissionen die seltene Gelegenheit, dieses Rätsel zu untersuchen.
Die Orbiter Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey und Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) passen alle ihre Beobachtungen des Roten Planeten an, um diesen globalen Sturm zu untersuchen und mehr über die Wettermuster des Mars zu erfahren. Unterdessen untersucht der Rover Curiosity einen Staubsturm auf der Marsoberfläche.
Jeder Orbiter untersucht derzeit den Staubsturm:
Mit dem THEMIS-Instrument (Thermal Emission Imaging System) können Wissenschaftler die Oberflächentemperatur des Mars, die Temperatur der Atmosphäre und die Staubmenge in der Atmosphäre überwachen. Dadurch können sie beobachten, wie der Staubsturm im Laufe der Zeit wächst, sich entwickelt und wieder verschwindet.
„Dies ist eines der größten Wetterereignisse, die wir auf dem Mars gesehen haben“, sagte Michael Smith, Wissenschaftler am Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, der am THEMIS-Instrument arbeitet. „Ein weiteres Beispiel eines Staubsturms hilft uns wirklich zu verstehen, was vor sich geht.“
Seit Beginn des Staubsturms habe das THEMIS-Team die Häufigkeit globaler Atmosphärenbeobachtungen von alle 10 Tage auf zweimal pro Woche erhöht, sagte Smith. Ein Rätsel versuchen sie immer noch zu lösen: Wie diese Staubstürme global werden. „Jedes Marsjahr, während der Staubsaison, gibt es viele lokale oder regionale Stürme, die ein Gebiet des Planeten bedecken.“ Wissenschaftler sind sich jedoch noch nicht sicher, wie diese kleinen Stürme manchmal wachsen und schließlich den gesamten Planeten verschlingen.
Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). MRO verfügt über zwei Instrumente, die den Staubsturm untersuchen. Jeden Tag kartiert der Mars Color Imager (MARCI) mitten am Tag den gesamten Planeten, um das Fortschreiten des Sturms zu verfolgen. Unterdessen misst das Mars Climate Sounder (MCS)-Instrument des MRO, wie sich die atmosphärischen Temperaturen mit der Höhe verändern. Seit Ende Mai überwachen Instrumente den Beginn und die schnelle Ausbreitung eines Staubsturms auf dem Mars.
Anhand dieser Daten untersuchen Wissenschaftler, wie der Staubsturm die Temperatur der Planetenatmosphäre verändert. Wie in der Erdatmosphäre können sich ändernde Temperaturen auf dem Mars auf die Winde und sogar auf die Zirkulation der gesamten Atmosphäre auswirken. Dadurch entsteht eine starke Rückkopplungsschleife: Durch die solare Erwärmung des in die Atmosphäre geschleuderten Staubs verändert sich die Temperatur, wodurch sich die Winde verändern, was den Sturm verstärken kann, indem mehr Staub von der Oberfläche gehoben wird.
Wissenschaftler wollen die Details des Sturms wissen – wo steigt oder sinkt die Luft? Wie ist die Lufttemperatur jetzt im Vergleich zu einem Jahr ohne Stürme? Und genau wie bei Mars Odyssey möchte das MRO-Team herausfinden, wie diese Staubstürme global werden.
„Allein die Tatsache, dass man mit einem lokalisierten Sturm beginnen kann, der nicht größer als ein kleiner [US-]Bundesstaat ist, und dann etwas hat, das mehr Staub aufwirbelt und einen Dunst erzeugt, der fast den gesamten Planeten bedeckt, ist bemerkenswert“, sagte Rich Zurek, MRO-Projektwissenschaftler.
Wissenschaftler wollen herausfinden, warum diese Stürme alle paar Jahre auftreten, was ohne eine lange Geschichte solcher Ereignisse schwierig ist. Es ist, als ob Außerirdische über viele Jahre hinweg die Erde und die Klimaauswirkungen von El Niño beobachten würden. Sie würden sich fragen, warum in einigen Regionen scheinbar regelmäßig mehr Regen und in anderen mehr Dürre herrscht.
„Seitdem der MAVEN-Orbiter in die Umlaufbahn um den Mars eingetreten ist, haben wir insbesondere mit einem globalen Staubsturm gerechnet“, sagte Bruce Jakoski, leitender Forscher des MAVEN-Orbiters.
Aber MAVEN untersucht nicht den Staubsturm selbst. Stattdessen möchte das MAVEN-Team untersuchen, wie sich der Staubsturm auf die obere Atmosphäre des Mars auswirkt, mehr als 100 Kilometer über der Oberfläche, wo der Staub nicht einmal hinkommt. Die Mission von MAVEN besteht darin, herauszufinden, was mit der frühen Atmosphäre des Mars passiert ist. Wir wissen, dass sich irgendwann vor Milliarden von Jahren flüssiges Wasser auf der Marsoberfläche angesammelt hat und über diese geflossen ist. Das bedeutet, dass seine Atmosphäre dichter und isolierender gewesen sein muss, ähnlich wie die der Erde. Seit MAVEN im Jahr 2014 auf dem Mars angekommen ist, haben seine Forschungen gezeigt, dass diese Atmosphäre möglicherweise innerhalb weniger hundert Millionen Jahre, also vor 3,5 bis 4,0 Milliarden Jahren, vom Sonnenwind weggespült wurde.
Aber es seien noch Nuancen zu klären, etwa wie sich Staubstürme wie dieser darauf auswirken, wie atmosphärische Moleküle in den Weltraum schweben, sagte Jakoski. Beispielsweise fungiert ein Staubsturm als atmosphärischer Isolator und fängt die Wärme der Sonne ein. Verändert diese Erwärmung die Art und Weise, wie Moleküle aus der Atmosphäre entweichen? Es ist auch wahrscheinlich, dass mit der Erwärmung der Atmosphäre mehr Wasserdampf hoch genug aufsteigt, um vom Sonnenlicht zerstört zu werden, und der Sonnenwind Wasserstoffatome in den Weltraum trägt, sagte Jakoski.
Die meisten Raumsonden der NASA beobachten den Staubsturm von oben. Der Curiosity Rover der Mars Science Laboratory-Mission bietet eine einzigartige Perspektive: Der nuklearwissenschaftliche Motor ist weitgehend immun gegen dunklen Himmel und kann so wissenschaftliche Daten unter dem beigen Schleier sammeln, der den Planeten umhüllt.
„Wir verdoppeln gerade unsere Anstrengungen“, sagte Ashwin Vasavada vom JPL, Projektwissenschaftler bei Curiosity. „Unsere kürzlich in Betrieb genommene Bohrinsel erhält eine frische Gesteinsprobe. Wir nutzen aber auch Instrumente, um zu untersuchen, wie ein Staubsturm entsteht.“
Curiosity verfügt über mehrere „Augen“, die anhand der Art und Weise, wie sie Licht streuen und absorbieren, die Häufigkeit und Größe von Staubpartikeln erkennen können. Dazu gehören die Mastcam, die ChemCam und der Ultraviolettsensor von REMS, seiner Suite meteorologischer Instrumente. REMS kann auch dabei helfen, atmosphärische Gezeiten zu untersuchen – Druckänderungen, die sich in Wellen durch die dünne Luft des Planeten bewegen. Diese Gezeiten ändern sich radikal, je nachdem, wo sich der Staub weltweit befindet, nicht nur im Gale-Krater.
Der globale Sturm könnte auch Geheimnisse über Staubteufel und Winde auf dem Mars enthüllen. Staubteufel können entstehen, wenn die Oberfläche eines Planeten heißer ist als die Luft darüber. Durch die Hitze entstehen Luftwirbel, von denen einige Staub aufnehmen und zu Staubteufeln werden. Während eines Staubsturms gibt es weniger direktes Sonnenlicht und niedrigere Tagestemperaturen; Dies könnte bedeuten, dass weniger Teufel die Oberfläche umkreisen.
Sogar neue Bohrungen könnten die Wissenschaft der Staubstürme voranbringen: Die Überwachung der kleinen Haufen losen Materials, die durch die Bohrungen von Curiosity entstanden sind, ist die beste Möglichkeit, Winde zu überwachen.
Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Staubsturm mindestens ein paar Monate andauern wird. Jedes Mal, wenn Sie in den kommenden Wochen den Mars am Himmel sehen, denken Sie daran, wie viele Daten Wissenschaftler sammeln, um das mysteriöse Wetter des Roten Planeten besser zu verstehen.
Im Mittelpunkt dieses neuen Bildes vom Mars Express der Europäischen Weltraumorganisation steht ein interessantes Merkmal: eine dunkle, gezackte Narbe, die sich durch die Marmoroberfläche am Fuße eines riesigen Vulkans zieht.
Diese als Aganippe-Fossa bekannte Narbe ist eine etwa 600 km lange unregelmäßige Struktur, die als „Graben“ bekannt ist: eine grabenartige Rinne mit steilen Wänden auf beiden Seiten.
Die Aganippa Fossa überquert die untere Flanke eines der größten Vulkane auf dem Mars, Arsia Mons. Mars Express beobachtet regelmäßig Arsia Mons und seine nahegelegenen Monde in der Tharsis-Region, der Heimat mehrerer riesiger Vulkane des Mars. Dazu gehört Olympus Mons, der höchste Vulkan im Sonnensystem (auf der Kontextkarte zu diesem neuen Bild sichtbar, ebenso wie Arsia Mons).
Größere Ansicht der Aganippus-Fossa
Der Berg Arsia selbst hat einen Durchmesser von 435 km und erhebt sich über die umliegenden Ebenen um mehr als 9 km. Im Vergleich dazu erreicht der höchste ruhende Vulkan der Erde, Ojos del Salado an der argentinisch-chilenischen Grenze, eine Höhe von weniger als 7 km.
Eine verdrehte Narbe auf dem Mars
Wir wissen immer noch nicht genau, wie und wann sich die Aganippe-Grube gebildet hat, aber es ist wahrscheinlich, dass sie entstand, als Magma unter der kolossalen Masse der Tharsis-Vulkane aufstieg und die Marskruste dehnte und riss.
Der ExoMars-Orbiter hat Nahaufnahmen eines riesigen Kraters auf dem Mars aufgenommen. Ein riesiger Einschlagskrater auf dem Mars dominiert ein neues Bild des ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO).
Der Krater, der durch eine Kollision mit einem antiken Asteroiden entstanden ist, befindet sich in der Utopia-Ebene des Mars. Es ist das größte bekannte Einschlagbecken im gesamten Sonnensystem mit einem Durchmesser von etwa 2.050 Meilen (3.300 Kilometern) und damit doppelt so groß wie die Sahara-Wüste der Erde von Norden nach Süden. Laut einer Erklärung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) liefern interessante Eisformationen auf und unter der Krateroberfläche Hinweise auf die aquatische Vergangenheit des Roten Planeten.
„Dieses Überbleibsel eines antiken Einschlags ist nur eine von vielen Narben, die Asteroiden auf dem Roten Planeten hinterlassen haben“, sagten ESA-Beamte in einer Erklärung. „Wasser, Vulkane und Asteroideneinschläge haben in der fernen Vergangenheit die Marsoberfläche geprägt. Der Mars ist derzeit eine kalte, trockene Wüste.
Panoramablick auf die Marsregion Utopia Planitia mit einem riesigen Einschlagskrater, aufgenommen mit dem ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO). ESA/TGO/CaSSIS)
Das aktuelle Bild wurde mit dem CaSSIS-Instrument (Color and Stereo Surface Imaging System) von ExoMars aus nur 400 km Höhe über dem Krater aufgenommen. Von diesem Standpunkt aus füllt der Krater fast das gesamte Sichtfeld der Kamera aus. Am 15. Mai veröffentlichte die ESA ein neues Panoramabild, in dessen Mittelpunkt der Krater steht.
Es ist bekannt, dass die Region Utopia Planitia eisige Merkmale aufweist, darunter auch Frost auf der Oberfläche während des Marswinters. Der Krater, der sich über einen Durchmesser von etwa 8 km erstreckt, weist auch Anzeichen von Materialauswurf auf, was darauf hindeutet, dass sich dort Wassereis befand, als der Asteroid vor langer Zeit in die Region einschlug. Die durch den Aufprall erzeugte enorme Hitze hätte das Wassereis geschmolzen und die resultierende Mischung aus flüssigem Wasser und Staub nach oben gedrückt.
„Das glatte Erscheinungsbild des Kraters steht im Einklang mit anderen Merkmalen der Region, die Hinweise auf eine Wassereis-Geschichte haben“, sagte die ESA. „Wenn Sie sich dem Krater nähern, können Sie Streifen an seinen Wänden erkennen, die auf Erdrutsche hinweisen, und vom Wind erzeugte Wellen.“
Der Orbiter macht nicht nur atemberaubende Fotos wie dieses, sondern untersucht auch Gase in der Atmosphäre des Planeten und kartiert die Marsoberfläche auf wasserreiche Gebiete. Diese Daten wiederum könnten genutzt werden, um die Geschichte des Wassers auf dem Mars und die mögliche Existenz antiken Lebens besser zu verstehen.
Abenteuer des Rovers Curiosity. Die Reise zum Pinnacle Ridge bot die Gelegenheit, mehr über die Materialien, aus denen der Grat besteht, und die Rolle des Wassers in diesem Gebiet zu erfahren.
Dieses Bild wurde von der linken Navigationskamera an Bord des NASA-Rover Curiosity auf Sol 4180 aufgenommen (10. Mai 2024, 03:55:37 UTC). NASA/JPL-Caltech
Sol 1151-1152: Lokale Gesteine wurden instrumentell genauer untersucht. Der Abrieb des Old Faithful Geyser ermöglichte uns den Blick auf eine frische und saubere Felsoberfläche, frei von Staub oder Felsüberzügen. Seit dem letzten Abrieb an der Bunsen Peak-Arbeitsstelle fast 1 km östlich hat das Team fleißig daran gearbeitet, die potenzielle Struktur- und Zusammensetzungsvariabilität innerhalb der Grenzeinheit zu verstehen, die wichtige Informationen über die geologische Geschichte dieser Gesteine liefern könnte.
Wissenschaftliche Fernbeobachtungen nahegelegener Felsen mit SuperCam- und Mastcam-Z-Instrumenten. Mastcam-Z wurde auch verwendet, um Bilder aus größerer Entfernung aufzunehmen und nach Osten in das Neretva-Tal zu blicken, ein altes Flusstal, das vor mehr als drei Milliarden Jahren vom Wasser geformt wurde. Nachdem die Erkundung der Abriebstelle abgeschlossen war, machte sich Perseverance auf den Weg ein kurzes Stück nach Nordwesten zu einem hohen Punkt namens Overlook Mountain.
Mars Perseverance Sol 1150 – Linke Navigationskamera: Tagesansicht von Perseverance mit Blick nach Nordwesten. Das felsige Gelände im Vordergrund ist Teil des Grenzblocks. Dahinter liegt das Nereteva Vallis, ein alter Flusskanal. NASA/JPL-Caltech
Atemberaubende Aussicht vom Mount Sharp. Bilder eines anderen Bereichs des Standorts Pinnacle Ridge der Lagerstätte Gediz Vallis, um die Texturen und Strukturen, die mit diesem relativ jungen Merkmal im Gale-Krater verbunden sind, weiter zu dokumentieren. Darüber hinaus wurden zahlreiche Beobachtungen durchgeführt, um den Zustand der Umwelt und der Atmosphäre zu überwachen. Dazu gehörten Navcam-Staubteufel- und Over-the-Horizon-Filme, Sichtlinienscannen und Decküberwachung. Standard-DAN und RAD runden diesen umfassenden Plan ab.
Der Curiosity-Rover der NASA hat dieses Bild am 14. Mai 2024, Sol 4184 der Mars Science Laboratory-Mission, um 06:58:35 Uhr mit seinem Mars Hand Lens Imager (MAHLI) aufgenommen, der sich auf einem Turm am Ende des Roboterarms des Rovers befindet KOORDINIERTE WELTZEIT. NASA/JPL-Caltech/MSSS
Bei der Ankunft des Rovers in Bright Angel entdeckte Perseverance ungewöhnliche Popcorn-ähnliche Texturen. Insbesondere enthalten diese Gesteine viele Adern und Knötchen. Adern sind lineare Strukturen, die Mineralkristalle enthalten, die häufig dünne Platten oder Schichten bilden, die das Gestein durchschneiden und andere Adern kreuzen. Die Adern sind oft widerstandsfähiger gegen Erosion als die Gesteine, in denen sie vorkommen, und zeichnen sich daher durch ein erhöhtes Relief aus. Konkretionen sind kleine, abgerundete Vorsprünge im Gestein. Konkretionen sind häufig Orte der Mineralbildung, die sich vom umgebenden Gestein unterscheiden.
Wenn Wasser durch Gestein fließt, bilden sich Adern und Knötchen, und aus diesem Wasser kristallisieren Mineralien in Rissen und Hohlräumen im Gestein. Ähnliche Merkmale hatte Perseverance zuvor bei der Erkundung von Sedimentgesteinen des westlichen Fächers beobachtet, insbesondere während der „Fan Front Campaign“ der Hogwallow Flats. Allerdings waren diese Merkmale im Randbereich selten.
Der Mars-Rover Perseverance der NASA hat dieses Bild mit seiner rechten Kamera, Mastcam-Z, aufgenommen. Mastcam-Z ist ein Kamerapaar, das hoch oben am Mast des Rovers angebracht ist. Dieses Bild wurde am 10. Juni 2024 (Sol 1175 oder Marstag 1175 der Mars-2020-Mission) zur mittleren lokalen Sonnenzeit 14:04:57 Uhr aufgenommen. NASA/JPL-Caltech/ASU
„Loch Leven“ ist ein Beispiel für das graue Material, das den Bohrblock Mammoth Lakes flankiert. Die Fernbildgebungsfähigkeiten des ChemCam-Instruments werden auch genutzt, um ein Mosaik des nahegelegenen Gebiets mit interessanten helleren und dunkleren Bereichen im Aufschluss zu erstellen. Mastcam wird das ChemCam-Ziel „Loch Leven“ dokumentieren und das Bohrloch Mammoth Lakes 2 sowie die umliegenden Sedimente fotografieren, um etwaige durch den Wind verursachte Veränderungen zu überwachen.
Der Curiosity-Rover der NASA hat dieses Bild am 16. Juni 2024 bei Tageslicht mit seinem Mars Hand Lens Imager (MAHLI), der sich auf einem Turm am Ende des Roboterarms des Rovers befindet, etwa 25 Zentimeter vom Ziel Loch Leven entfernt aufgenommen Sol 4216 (oder Marstag 4216) der Mars Science Laboratory-Mission um 05:12:12 UTC. NASA/JPL-Caltech/MSSS
Sol 4225: Abstieg der Horsetail Falls Das Navcam-Bild unten zeigt die raue Oberfläche der Horsetail Falls als ein Band aus dunklem Schuttmaterial nahe der Spitze, direkt rechts vom Mittelrand der hellen Platte des Whitebark Pass. „Horsetail Falls“ ist ein Beispiel für die Vielfalt der Grundgesteinstexturen. Dieses Ziel ist nach dem berühmten 270 Fuß hohen Wasserfall benannt, der aus dem Agnew Lake entspringt und von der June Lake Loop Road aus gut sichtbar ist.
Dieses Bild wurde von der linken Navigationskamera an Bord des NASA-Rover Curiosity auf Sol 4219 (19.06.2024 02:21:53 UTC) aufgenommen. NASA/JPL-Caltech
Der Bohrversuch Mammoth Lakes 2 war erfolgreich. Das eigentliche Bohren ist erst der Anfang. Der Prozess verwendet ein laserbasiertes Spektrometer (LIBS), um das Bohrloch zu untersuchen, bevor ein Teil des Bohrmaterials zu CheMin (einem chemischen und mineralogischen Röntgenbeugungsinstrument) gebracht wird, um eigene Untersuchungen durchzuführen.
Dieses Bild wurde von der Mastkamera (Mastcam) an Bord des NASA-Rover Curiosity am Tag 4219 (19. Juni 2024, 02:22:26 UTC) aufgenommen. NASA/JPL-Caltech/MSSS
Nach einer 27-Sol-Bohrkampagne in Mammoth Lakes gelang es Curiosity, etwa 11 Meter (ca. 36 Fuß) vorzudringen, um so viele Informationen wie möglich über die farbenfrohen Felsen mit mysteriösem Ursprung und einer Fülle von Höhlen (ein geologischer Begriff für Hohlräume im Gestein) zu gewinnen. .
Der NASA-Rover Curiosity hat dieses Bild eines Ziels namens „Glacier Notch“ am 6. Juli 2024, Sol 4236 der Mission Mars Science Laboratory, um 16:55:06 UTC aufgenommen. Curiosity nutzte seinen Mars Hand Lens Imager (MAHLI), der sich auf einem Turm am Ende des Roboterarms des Rovers befindet, um das Bild aus einer Entfernung von 32 Zentimetern (ca. 13 Zoll) aufzunehmen. NASA/JPL-Caltech/MSSS
Der Rover konzentrierte sich auf einen sehr interessanten Aufschluss aus Konglomeratgestein, das aus Kieselsteinen besteht, die durch feinkörniges Matrixmaterial zementiert sind. Auf der Erde sind Konglomeratgesteine mit Abwärtsströmen von Gesteins- und Bodenmischungen verbunden, oft in wasserreichen Umgebungen. Der lokale Aufschluss dieser ungewöhnlichen Marslagerstätte wurde nach dem Quellgebiet des Baches, der die Rancheria Falls bildet und in den Hetch Hetchy Reservoir im Yosemite-Nationalpark mündet, „Stubblefield Canyon“ genannt.
Dieses Bild wurde von der linken Navigationskamera an Bord des NASA-Rover Curiosity auf Sol 4241 aufgenommen (11. Juli 2024, 20:34:05 UTC). NASA/JPL-Caltech
Alle Ziele in diesem Mount Sharp-Gebiet sind nach geologischen Merkmalen in der Nähe der Stadt Bishop in Kalifornien benannt, die am Fuße der Sierra Nevada Mountains im kalifornischen Owens Valley liegt. Der letzte Lauf von Curiosity endete an einer freistehenden, schuttigen Konglomeratplatte namens „Wishbone Lake“, nach dem Y-förmigen See in der oberen Schlucht des Lamarque Lake in der Nähe des Mono Lake. Das Bild oben zeigt die Konglomerat-Felsplatte Wishbone Lake im Einsatzgebiet des Rovers.