Bildnachweis: NASA
Die Beobachtungen des Mars Odyssey-Raumfahrzeugs im Wert von einem Jahr beginnen, einige ältere Theorien darüber, wie umweltaktiv der Rote Planet ist, umzukehren. Ein Beispiel sind kilometerweite Grundgesteinsschichten, die vom Wind freigelegt werden. Wenn der Mars weniger aktiv ist, sollten sie mit Sand und Staub bedeckt sein.
Die erste Übersichtsanalyse von hochauflösenden Infrarotdaten im Wert von einem Jahr, die vom Thermal Emission Imaging System (THEMIS) auf dem NASA-Raumschiff Mars Odyssey gesammelt wurden, öffnet den Mars für eine neue Art detaillierter geologischer Analysen und enthüllt einen dynamischen Planeten, der dramatischen Umwelteinflüssen ausgesetzt war Veränderung.
Der Bericht des THEMIS-Wissenschaftsteams erscheint in einer kommenden Ausgabe von Science und wird am 5. Juni in der Online-Vorschau des Magazins, Science Express, veröffentlicht.
"THEMIS erstellt eine Reihe von Daten, die unsere Kartierung des Planeten und unsere Vorstellung von der Geologie des Planeten revolutionieren werden", sagte der Hauptautor und THEMIS-Hauptforscher Philip Christensen, Korrick-Professor für Geologische Wissenschaften an der Arizona State University. "Es wird Mars-Wissenschaftler für die nächsten 20 Jahre beschäftigen, um die Prozesse zu verstehen, die diese Landschaft hervorgebracht haben."
THEMIS liefert Planetengeologen detaillierte Temperatur- und Infrarotstrahlungsbilder der Marsoberfläche. Die Bilder zeigen geologische Details, die selbst mit der hochauflösenden Mars-Orbital-Kamera auf dem Mars Global Surveyor der NASA nicht zu erkennen waren und eine 300-mal höhere Auflösung als das thermische Emissionsspektrometer von MGS aufweisen. Zu den signifikanten Ergebnissen des Berichts gehört der Nachweis von Schichten auf der Marsoberfläche, die auf wesentliche Änderungen der Umgebungsbedingungen in der Vergangenheit hinweisen.
„Mit einer Kamera mit sichtbarem Licht kann ich ein Bild von einem Lavastrom machen, aber selbst mit den Kameras mit der höchsten Auflösung, die wir heute haben, ist das Kleinste, was wir sehen können, die Größe eines Busses und um Geologie zu betreiben, muss ich sie haben mehr Details “, sagte Christensen.
"Die Kamera auf Mars Global Surveyor nimmt exquisite Bilder auf, die Schichten zeigen, sagt aber nichts über die Komposition aus - ist es eine Schicht Felsbrocken mit einer Schicht Sand darüber? Ich habe keine Möglichkeit zu wissen. Mit den THEMIS-Temperaturdaten kann ich mir tatsächlich ein Bild machen, da die Schichten variieren - und jede Schicht bemerkenswert unterschiedliche physikalische Eigenschaften hat. “
Mithilfe von Tag- und Nachttemperaturdaten können Wissenschaftler zwischen festem Gestein und einer Vielzahl loser Materialien unterscheiden, von Felsbrocken über Sand bis hin zu Staub. Wie jeder Strandgänger weiß, erwärmt sich feinkörniger Sand an der Oberfläche schneller als fester Stein (der mehr Wärme nach innen überträgt), kühlt sich aber auch nachts schneller ab, wenn feste Materialien Wärme speichern.
"Wir haben Schichten mit dramatisch unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften an Orten wie Terra Meridiani gesehen", sagte Christensen. „Warum ändern sich die physikalischen Eigenschaften in den verschiedenen Schichten? Sie ändern sich, weil sich die Umgebung, in der diese Steine abgelagert wurden, geändert hat.
"Es ist sehr schwierig, genau zu sagen, was an einem bestimmten Ort passiert ist, aber wir haben festgestellt, dass es an vielen Orten auf dem Mars nicht Milliarden Jahre lang Jahr für Jahr dasselbe war. Diese Daten waren so bemerkenswert und unterscheiden sich von all unseren früheren Erfahrungen, dass es einige Zeit gedauert hat, die Bilder zu sichten und herauszufinden, was wir sehen. "
Zu den Details, die bisher aufgefallen sind, gehören kilometerweite Abschnitte mit nacktem Grundgestein, die Christensen angesichts der bekannten Staubigkeit des Mars unerwartet feststellte. Große Bereiche freiliegenden Gesteins weisen darauf hin, dass derzeit starke Umweltkräfte am Werk sind, die alle Sedimente der Vergangenheit sowie neues Material, das möglicherweise aus der Atmosphäre fällt, von der Oberfläche „scheuern“.
Unerwartet ist auch die Feststellung, dass sich auf den Hügeln des Mars häufig lose Steine ansammeln, was auf die jüngsten Verwitterungsprozesse hinweist, die den Planeten weiterhin beeinflussen. "Wenn diese Steine vor einer Milliarde Jahren hergestellt worden wären, wären sie mit Staub bedeckt", betonte Christensen. "Dies zeigt einen dynamischen Mars - es ist ein aktiver Ort."
Trotz Odysseys früherer Erkenntnisse über bedeutende Mars-Eisablagerungen gibt es auch Hinweise darauf, dass Wasser an vielen Orten auf dem Planeten möglicherweise nicht die aktive Ursache für die beobachteten geologischen Merkmale ist.
Das THEMIS-Team analysierte die Spektren der zehn verschiedenen Infrarotlichtbänder, die das Instrument erfassen kann, und begann, bestimmte Mineralablagerungen zu identifizieren, einschließlich einer signifikanten Schicht des Mineralolivins nahe dem Boden eines viereinhalb Kilometer tiefen Canyons bekannt als Ganges Chasma. Laut Christensen ist Olivin von Bedeutung, da es sich in Gegenwart von Wasser schnell zersetzt.
"Dies gibt uns eine interessante Perspektive des Wassers auf dem Mars", sagte er. "An diesem Ort kann es nie viel Wasser gegeben haben. Wenn Grundwasser tief in der Oberfläche vorhanden gewesen wäre, wäre das Olivin verschwunden. Und da sich der Canyon geöffnet hat, wäre auch Wasser an der Oberfläche verschwunden, wenn es jemals Wasser gegeben hätte. Dies ist ein sehr trockener Ort, da er seit Hunderten von Millionen von Jahren ausgesetzt ist. Wir wissen, dass einige Orte auf dem Mars Wasser haben, aber hier sehen wir, dass andere es wirklich nicht tun. "
Insgesamt stellt Christensen fest, dass die aufkommende Vielfalt und Komplexität des Planeten auf die Wahrscheinlichkeit zukünftiger Überraschungen hinweist und die Entdeckungsmöglichkeiten auf dem Mars ständig erweitert.
„Mit Odyssey betrachten wir den Mars in seiner Gesamtheit im Kontext. Es ist bemerkenswert, wie sehr dies unsere Sicht auf die Komplexität und den Reichtum des Planeten bereits verändert hat. Wir haben festgestellt, dass es eine sehr dynamische geologische Geschichte hat. Es hat viel mehr Eis und Wasser als wir dachten - wir sehen Schnee und Schluchten, Schichten - und es gibt auch Prozesse, an denen Vulkane, Einschlagkrater und Wind beteiligt sind. Es ist ein faszinierender Ort. "
Ursprüngliche Quelle: NASA-Pressemitteilung
