Wie die Erde hat der Mars Polkappen eingefroren, aber im Gegensatz zur Erde bestehen diese Kappen sowohl aus Kohlendioxideis als auch aus Wassereis. Das Problem ist, dass die Winterkappe zwar symmetrisch zum Südpol ist, die Restkappe jedoch um drei bis vier Grad versetzt ist. Anhand von Daten aus dem Raumschiff Mars Express der ESA sagen Wissenschaftler, dass zwei Dinge schuld sind: das Mars-Wettersystem und interessanterweise auch der größte Einschlagkrater auf dem Mars - obwohl er sich nicht in der Nähe des Südpols befindet.
Mit dem Planetary Fourier Spectrometer (PFS) an Bord des Mars Express haben Marco Giuranna vom Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario CNR (IFSI), Rom, Italien, und Kollegen die Temperatur der Marsatmosphäre vom Boden bis zu einer Höhe von 50 gemessen km oberhalb der Südpolregion.
Sie zeichneten auf, wie sich die Temperatur und andere Eigenschaften der Atmosphäre über mehr als ein halbes Marsjahr ändern, und überwachten, wie sich Kohlendioxid in der südlichen Eiskappe ansammelt, wenn der Herbst auf dem Mars zum Winter wird. â € žEs ist kein einfacher Prozess. Wir haben festgestellt, dass sich zwei regionale Wettersysteme von Mitte Herbst bis Winter entwickelt haben “, sagt Giuranna.
Diese Wettersysteme werden von starken Ostwinden abgeleitet, die direkt in das Hellas-Becken blasen, die größte Aufprallstruktur auf dem Mars mit einem Durchmesser von 2300 km und einer Tiefe von 7 km. Die Tiefe des Kraters und der steile Anstieg der Mauern lenken die Winde ab und erzeugen sogenannte Rossby-Wellen auf der Erde. Dies schafft ein Niederdrucksystem in der Nähe des Südpols in der westlichen Hemisphäre und ein Hochdrucksystem in der östlichen Hemisphäre, wiederum in der Nähe des Südpols.
Giuranna stellte fest, dass die Temperatur des Niederdrucksystems häufig unter dem Kondensationspunkt für Kohlendioxid liegt, sodass das Gas kondensiert und als Schnee vom Himmel fällt und sich als Frost auf dem Boden ansammelt. Im Hochdrucksystem sind die Bedingungen niemals für Schnee geeignet, so dass nur Bodenfrost auftritt. Somit wird die Südpolkappe durch zwei verschiedene Mechanismen aufgebaut.
Die Gebiete mit ausgedehnter Schneedecke sublimieren im Sommer nicht, weil sie mehr Sonnenlicht zurück in den Weltraum reflektieren als der Oberflächenfrost. Frostkörner sind tendenziell größer als Schneekörner und haben rauere Oberflächen. Die zerlumpte Textur fängt mehr Sonnenlicht ein und treibt die Sublimation an.
Im westlichen Bereich der südlichen Polkappe, der aus Schnee und Frost besteht, ist nicht nur eine größere Menge Kohlendioxideis abgelagert, sondern sublimiert im Sommer auch langsamer, während der westliche Bereich aus Frost vollständig verschwindet. Dies erklärt, warum die Restkappe nicht symmetrisch um den Südpol platziert ist.
â € žDas ist seit vielen Jahren eine Mars-Kuriositätâ € œ, sagt Giuranna. Dank Mars Express verstehen Planetenforscher jetzt eine neue Facette dieser erstaunlichen, fremden Welt.
Quelle: ESA
