Erosionsformen auf dem Mars: Zusammenhänge zwischen Geomorphologie und Wasser

R. Jaumann (1, 2) und E. Hauber (1)

(1) DLR, Institut für Weltraumsensorik und Planetenerkundung, Rutherfordstr.2, 12489 Berlin; (2) Department of Geological Science, Brown University, Providence, RI 02912

Die Marsoberfläche ist in manchen Regionen geprägt durch Erosionsformen mit gewaltigen Ausmaßen. Ein geologischer Hinweis für ausgedehnte fluviatile bzw. glaziale Tätigkeit. Die Ursprungsregionen dieser großen Marstäler sind nicht willkürlich über den Planeten verteilt, sondern konzentrieren sich in Gebieten mit hoher vulkanischer Aktivität. Vermutlich wurde hier im Untergrund Permafrost durch vulkanische Wärme aufgeschmolzen. Das freigesetzte Wasser bzw. Eis erodierte auf seinem Weg in topographische Becken riesige Talsysteme. Dentritische Abfluss-Systeme sind auf dem Mars ebenso zu finden wie extrem breite Ausflusstäler von beachtlicher Länge. Parallel angeordnete Ablagerungen auf den Talböden, umströmte Hindernisse, tropfenförmige Inseln, Terrassen, Tafelberge, zurückschreitende Täler, gewaltige Einsturzsenken, Strömungsrillen, Hangrutsche, Schwemmebenen und polygonale Muster belegen die sekundäre Überprägung der Marsoberfläche. In den Mündungsbereichen der Talsysteme, also dort, wo das Wasser bzw. Eis sublimierte und/oder versickerte, finden sich vielfältige Sedimentationsformen, die wiederum durch Windeinwirkung überprägt sind. Unser Wissen über die Erosionsformen basiert weitgehend auf qualitativen Informationen, die aus Bilddaten der Viking-Missionen abgeleitet wurden. Weitgehend unbekannt sind jedoch die dreidimensionale Ausdehnung dieser Merkmale besonders im regionalen und lokalen Maßstab, ihr Alter, die genaue Zusammensetzung des erodierten Materials, ihre tatsächliche Verbreitung auf dem Mars und der geologische Kontext ihres Auftretens sowie die zugrundeliegenden Prozesse ihrer Entstehung. Phänomenologisch bestehen Beziehungen der Erosionsmerkmale auf dem Mars zu fluviatilen, glazialen und äolischen Erosionsformen und Ablagerungen wie sie auch auf der Erde vorkommen. Markante Beispiele hierfür sind die geologischen Ergebnisse katastrophaler Fluten, die geomorphologischen Formen glazialer Einwirkung und die Verlagerung von feinem Material wie z.B. Sand durch Wind. Oberflächlich abfließendes Wasser, Grundwasser und fließendes Eis erzeugen geomorphologische Erscheinungsformen, die auch nach dem Verschwinden des eigentlichen Transportmediums noch Hinweise auf die abgelaufenen Erosions- und Sedimentationsprozesse liefern. Die Geomorphologie einer Oberfläche enthält daher Informationen über Wechselwirkungen zwischen Oberfläche und Atmosphäre, den hydrologischen Kreislauf und die Klimageschichte eines Planeten. Diese Zusammenhänge sind Grundlage für die Lokalisierung möglicher Ablagerungen aus stehenden Gewässern (See-/Ozeanbildung) und Vergletscherungszonen. Orte, die eine denkbare Entstehung von Leben begünstigen und daher bevorzugte Zielgebiete für exobiologische In-situ-Messungen und Probenentnahmen darstellen.

Bild 1:
Stromlinienförmige Inseln
in den Xanthe Terra Regionen
Bild 2:
Ausflusstal in Chryse Planitia