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| ESA-Mission «Mars Express» zum Mars |
| Region Sirenum Fossae: Alte und junge Einschlagkrater |
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Sirenum Fossae ist ein mehr als zweieinhalb Tausend Kilometer langes System von Brüchen in der Marskruste, das im Südwesten der Vulkanregion Tharsis liegt. In diesem Gebiet befinden sich die grössten Vulkane auf dem Mars, so auch der 24 Kilometer hohe Olympus Mons. Durch die mehr als vier Kilometer hohe Aufwölbung von Tharsis kam es zu Spannungen in der Marskruste, was sich an zahllosen Dehnungsbrüchen ablesen lässt. Am 6. Februar 2009 nahm die vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebene hochauflösende Stereokamera (HRSC) auf der europäischen Raumsonde Mars Express im Orbit 6547 einen Teil der Region Sirenum Fossae auf.
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Bildkommentar:
Aus den schräg auf die Oberfläche gerichteten Stereo- und Farbkanälen des Kamerasystems HRSC können realistische, perspektivische Ansichten der Marsoberfläche erzeugt werden. Das Bild zeigt einen Blick von Nordosten nach Südwesten über das Marshochland bei Sirenum Fossae.
Im südlichen Marshochland gibt es sehr viel mehr Einschlagkrater als in den Tiefländern der nördlichen Marshalbkugel. Im Vordergrund dehnt sich etwa bis zur Bildmitte ein etwa 50 Kilometer grosser Krater aus. In der Mitte des Kraters hat sich ein zweiter, kleinerer und jüngerer Einschlagkrater gebildet. Auch in der Bildmitte- und im Hintergrund sind zum Teil mehr als 20 Kilometer grosse Krater zu sehen. Die Vielzahl an grossen Kratern, aber auch die deutlichen Spuren intensiver Verwitterung an den Rändern dieser Einschlagstrukturen deuten darauf hin, dass dieser Teil der Marsoberfläche sehr alt ist und sich vor Milliarden von Jahren gebildet hat.
Krater dieser Grösse entstehen heute nur noch selten, weil die Anzahl der Asteroiden, deren Bahnen sich mit den Umlaufbahnen der Planeten des inneren Sonnensystems kreuzen, im Laufe der Zeit stark abgenommen hat. |
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| Die Bilder zeigen einen Ausschnitt von Sirenum Fossae bei etwa 28 Grad südlicher Breite und 185 Grad östlicher Länge. Das Gebiet befindet sich im Marshochland, etwas nördlich des Kraters Magelhaens. Die Bilder wurden von Mars Express aus einer Höhe von 700 Kilometern aufgenommen und haben eine Auflösung von etwa 29 Metern pro Bildpunkt (Pixel). Das abgebildete Gebiet bedeckt mit einer Ausdehnung von circa 230 Kilometer mal 127 Kilometer eine Fläche von rund 29.450 Quadratkilometer. Das entspricht etwa der Grösse Belgiens.
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| Spannungen in der Marskrusten beim Entstehen einer Vulkanprovinz |
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Auch das Bruchsystem Sirenum Fossae ist im Zusammenhang mit der Aufwölbung der Vulkanprovinz Tharsis entstanden. Durch die Förderung grosser Mengen von Magma an die Oberfläche entstanden zum einen die grössten Vulkane des Sonnensystems - neben dem Olympus Mons auch die drei nahezu zwanzig Kilometer hohen Tharsis-Vulkane Arsia, Pavonis und Ascraeus. Bei der Bildung der Vulkane ergossen sich grosse Mengen an dünnflüssiger Lava über die Marsoberfläche, die zu ausgedehnten, mächtigen Lavadecken erstarrten. Durch das Gewicht der vulkanischen Gesteine entstanden Spannungen innerhalb der Kruste, die sich in Bruchsystemen abbauten, die in der Regel radial zur Tharsis-Region verlaufen.
Im südlichen Marshochland gibt es sehr viel mehr Einschlagkrater als in den Tiefländern der nördlichen Marshalbkugel. Der abrupte Wechsel zwischen Hoch- und Tiefland entlang einer fast den ganzen Mars umspannenden, manchmal mehrere tausend Meter hohen Geländekante ist auffallend. Allerdings sind die Prozesse, die zur Entstehung dieser zum Teil mehrere Kilometer hohen Hochland-Tiefland-Grenze geführt haben, noch nicht vollständig klar und werden noch untersucht.
Deutlich sind in den Bildern zahlreiche, teilweise bis zu 50 Kilometer grosse Einschlagkrater zu erkennen. Krater dieser Grösse entstehen heute nur noch selten, weil die Anzahl der Asteroiden, deren Bahnen sich mit den Umlaufbahnen der Planeten des inneren Sonnensystems kreuzen, im Laufe der Zeit stark abgenommen hat. Ihre Grösse, aber auch die deutlichen Spuren intensiver Verwitterung, lassen erkennen, dass es sehr alte Strukturen sind und es sich bei diesem Teil von Sirenum Fossae um eine mehrere Milliarden Jahre alte Oberfläche handelt.
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| Im mittleren Bildteil ist eine Hochebene zu erkennen, die mehrere hundert Meter über der Umgebung liegt.
An den Abhängen zum Umland sind deutliche Spuren von Erosion zu erkennen. Insbesondere am Westhanggibt es zwei markante Täler, die sich den Hang abwärts zu einem breiteren Haupttal vereinigen.
Der südliche der beiden Seitenarme scheint seinen Ursprung in einem teilweise von Ablagerungen angefüllten Krater zu haben. |
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In diesem Bildausschnitt sind auch zwei nahezu lineare Strukturen zu sehen, die in Ost-West-Richtung verlaufen . Sie bilden die seitliche Begrenzung eines Grabens. In der Geologie wird mit einem Graben eine tektonische Struktur beschrieben, die einen ganzen Geländeblock entlang einer Bruchstruktur zwischen zwei Störungslinien in den durch die Krustendehnung entstandenen Raum in die Tiefe rutschen lässt. Die Struktur ist Teil des Sirenum Fossae-Grabensystems.
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Bildkommentar:
Der senkrecht auf die Marsoberfläche gerichtete Nadirkanal liefert die höchste Auflösung des Kamerasystems HRSC (High Resolution Stereo Camera) auf der ESA-Raumsonde Mars Express. Am 6. Februar 2009 nahm die HRSC während Orbit 6547 ein Gebiet südwestlich der Vulkanprovinz Tharsis aus einer Höhe von etwa 700 Kilometern in einer Auflösung von 29 Metern pro Bildpunkt (Pixel) auf. Das Bild zeigt hiervon einen etwa 230 Kilometer mal 127 Kilometer grossen Ausschnitt bei 28 Grad südlicher Breite und 185 Grad östlicher Länge; Norden ist rechts im Bild.
Sirenum Fossae ist durch die Aufwölbung der benachbarten Tharsis-Provinz starken Spannungen in der Marskruste ausgesetzt gewesen, was sich in zahlreichen tektonischen Strukturen wie Dehnungsbrüchen und dazwischen liegende Grabenbrüche zeigt. Mehrere, zum Teil bis zu 50 Kilometer grossen Einschlagkrater deuten darauf hin, dass es sich um eine sehr alte Oberfläche auf dem Mars handelt. Weite Strecken des südlichen Marshochlands, in dem sich Sirenum Fossae befindet, bildeten sich vor zweieinhalb bis vier Milliarden Jahren.
Die Landschaft wurde durch Verwitterungs- und Erosionsvorgänge beeinflusst, was unter anderem an zahlreichen kleinen Gräben und Tälern zu erkennen ist, die in die Abhänge eines Hochplateaus in der Bildmitte geschürft wurden. |
| Einschlagkrater zeigen eine Chronologie der Ereignisse |
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Im Süden ist ein deutlich weniger stark von der Erosion veränderter Einschlagkrater zu sehen. Er hat einen Durchmesser von etwa 28 Kilometern. Auch ist der Krater kaum von Ablagerungen verfüllt. Der Kraterrand und ein Zentralberg, der entstanden ist, als nach dem Einschlag eines Asteroiden die Kruste zurückfederte, sind noch gut zu erkennen. In der unmittelbaren Umgebung dieses Kraters befinden sich drei weitere grosse Einschlagkrater - einer im Westen mit einem Durchmesser von etwa 56 Kilometern, einer im Nordosten (Durchmesser zirka 34 Kilometer) sowie ein kleiner Krater mit neun Kilometern Durchmesser im Süden.
Aufgrund der Form und des Grads der Verwitterung, vor allem aber auch in der Art, wie die einzelnen Krater sich überlagern, lässt sich eine Altersabfolge dieser Krater festlegen: Die beiden grössten Krater sind die ältesten, denn sie wurden vom zentralen Krater teilweise zerstört. Ausserdem sind dessen Auswurfmassen in den beiden benachbarten Kratern noch gut erhalten. Der kleinste der vier Krater ist der jüngste, da dieser den Rand des zentralen Kraters überprägt hat.
Die Farbansicht wurde aus dem senkrecht blickenden Nadirkanal und den Farbkanälen der High Resolution Stereo Camera (HRSC) erstellt, die Schrägansichten wurden aus den Stereokanälen der HRSC berechnet. Das Anaglyphenbild, das bei Verwendung einer Rot-Blau- oder Rot-Grün-Brille einen dreidimensionalen Eindruck der Landschaft vermittelt, wurde aus dem Nadirkanal und einem Stereokanal abgeleitet. Die schwarzweissen Bilder wurden dem Nadirkanal entnommen, der von allen Kanälen die höchste Auflösung liefert. Die höhenkodierte Bildkarte wurde aus dem digitalen Geländemodell abgeleitet, das mit dem Nadir- und den Stereokanälen erzeugt wird.
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 45 Co-Investigatoren aus 32 Institutionen und zehn Nationen. Die Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unter der Leitung des PI G. Neukum 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 in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planetenforschung erstellt.
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| Quelle:
Text DLR Februar 2010 |
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