In dem Gebiet, welches als Landeplatz für die zukünftige Marsmission InSight vorgesehen ist, wurde ein kleiner Impaktkrater entdeckt, der erst innerhalb der letzten sechs Jahre entstanden sein kann. Derartige Einschläge von Meteoriten auf der Marsoberfläche werden bei der Durchführung der InSight-Mission eine wichtige Rolle spielen.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, University of Arizona.
(Bild: NASA, JPL-Caltech)
Am 20. August 2012 gab die US-amerikanische Weltraumbehörde NASA bekannt, dass im Jahr 2016 eine weitere Mission zu unserem äußerem Nachbarplaneten starten soll. InSight – so der Name der Mission – steht als Abkürzung für „Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport„. Es handelt sich hierbei um ein Gemeinschaftsprojekt des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, von Lockheed Martin Space Systems, der französischen Weltraumagentur CNES, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und verschiedener weiterer Institute.
Geleitet wird die Mission von Dr. Bruce Banerdt vom JPL – einem der renommiertesten US-amerikanischen Marsforscher. Das Design von InSight beruht auf dem Aufbau der Marslander-Mission Phoenix, welche im Jahr 2008 über einen Zeitraum von fünf Monaten auf unserem Nachbarplaneten aktiv war. Im Gegensatz zu Phoenix soll InSight allerdings über einen Zeitraum von 24 Monaten, dies entspricht in etwa einem kompletten Marsjahr, Daten sammeln. Der Marslander soll Anfang 2016 zu unserem Nachbarplaneten aufbrechen und nach seiner Landung im September 2016 den inneren Aufbau des Mars untersuchen.
Bei einem der drei dabei zum Einsatz kommenden wissenschaftlichen Experimente handelt es sich um ein Seismometer zum Nachweis von ‚Marsbeben‘. Durch die Aufzeichnung und Auswertung der Stärke, des Verlaufs, der Amplitude und der Laufzeiten der bei einem Beben auftretenden seismischen Wellen, welche sich vom Hypozentrum eines Bebens ausgehend durch das gesamte Innere des Planeten fortpflanzen, werden neue Erkenntnisse über die Zusammensetzung, die Beschaffenheit und die Ausdehnung der Planetenkruste, des Mantels und des Planetenkerns gewonnen.
Auf der Erde werden Erdbeben im Normalfall durch dynamische Prozesse im Erdinneren ausgelöst, bei denen die Plattentektonik eine entscheidende Rolle spielt. Die sieben großen und diverse kleinere Lithosphärenplatten, aus denen sich die Erdkruste zusammensetzt, verschieben sich pro Jahr um mehrere Zentimeter. Dabei bewegen sich die einzelnen Platten aufeinander zu oder voneinander fort. An manchen Stellen schieben sie sich auch übereinander oder „verhaken“ sich. Sobald durch diese Bewegungen zwischen zwei Platten Spannungen auftreten, werden diese tektonischen Spannungen in Form eines Erdbebens abgebaut.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona)
Mögliche Quellen für Marsbeben
Eine vergleichbare Plattentektonik ist auf dem Mars in der Gegenwart jedoch nicht vorhanden. Sollte auf dem Mars, wie verschiedene Messungen vermuten lassen (Raumfahrer.net berichtete), in der Vergangenheit wirklich einmal eine Plattentektonik aufgetreten sein, so ist diese wahrscheinlich bereits vor mehreren Milliarden Jahren zum Erliegen gekommen. Trotzdem verfügt der Mars über drei potentielle Quellen für Erdbeben.
Zum einen könnte der Mars immer noch über aktive, aber zur Zeit ruhende Vulkane verfügen. Diese könnten dann durch Lavabewegungen in ihren Magmakammern sogenannte ‚vulkanische Beben‘ auslösen. Die zweite, ebenfalls „mars-interne“, Quelle ist das langsame Erkalten von tieferen Schichten in der Marskruste. Diese würden sich im Rahmen des Erstarrungsprozesses langsam zusammenziehen, dabei in die Tiefe absinken und im Rahmen dieser Bewegung seismische Wellen auslösen.
(Bild: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona)
Die dritte Quelle stellen die Meteoriten dar, welche auf der Marsoberfläche aufschlagen und bei diesen Impakten ebenfalls seismische Wellen erzeugen, die mit den bei Erdbeben auftretenden Wellen vergleichbar sind. Diese Quelle von seismischen Erschütterungen sollte nicht unterschätzt werden.
Durch die Auswertung von Aufnahmen, welche mit zwei der an Bord des NASA-Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter (kurz MRO) befindlichen Kamerasystemen angefertigt wurden, konnten die Planetenforscher im Jahr 2013 berechnen, dass durch die Einschläge von Meteoriten pro Jahr rund 200 neue Impaktkrater auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten entstehen, welche über Durchmesser von mehr als 3,9 Metern verfügen.
Die Suche nach ‚frischen‘ Impaktkratern in der InSight-Landezone
Bereits am 4. September 2013 hat die NASA bekannt gegeben, dass aus den zuvor in Betracht gezogenen 22 potentiellen Landeplätzen vier Landestellen ausgewählt wurden, welche in den kommenden Monaten eingehender auf ihre Eignung hin überprüft werden sollen. Alle vier in Frage kommenden Landestellen befinden sich unmittelbar nördlich des Marsäquators im Bereich der Region Elysium Planitia – einer ausgedehnten Ebene im nördlichen Tiefland des Mars.
Diese Regionen wurden in den vergangenen Monaten unter anderem auch mehrfach mit den Kamerasystemen des MRO abgebildet. Auf einer dieser Aufnahmen ist – allerdings mehr oder weniger zufällig – genau der Typ Oberflächenmerkmal zu erkennen, der während der InSight-Mission in den Fokus der Marsforscher geraten wird: Ein zwar kleiner, dafür aber erst kürzlich entstandener Impaktkrater.
Auf der entsprechenden Aufnahme ist ein besonders deutlich ausgeprägter Einschlagskrater mit einem noch nicht erodierten Rand und einer Ejektadecke erkennbar, welche dunkler und – in Falschfarben dargestellt – ‚blauer‘ erscheint als fast alle anderen in dieser mit einer Staubschicht bedeckten Region erkennbaren Oberflächenstrukturen. Dies deutet darauf hin, dass der Krater über ein sehr geringes Alter verfügen muss, da der in der Marsatmosphäre befindliche Staub noch nicht genügend Zeit hatte, um über dieser Stelle niederzugehen und die Oberfläche wieder ‚aufzuhellen‘. Tatsächlich deuten zu früheren Zeitpunkten angefertigte Aufnahmen darauf hin, dass dieser Krater erst zwischen den Jahren 2008 und 2012 entstanden sein kann.
Das Seismometer von InSight wird in der Lage sein, größere Einschläge nachzuweisen, welche weit entfernt von der Landeeinheit erfolgt sind und kleinere, die in der Nähe stattfinden. Die Kameras des MRO sollen in diesem Zusammenhang genutzt werden, um die bei diesen Ereignissen entstandenen Impaktkrater aufzuspüren und so die von InSight empfangenen seismische Signale in eine Beziehung zu den entsprechenden Ursprungspunkten zu bringen.
Die Aufnahme, auf welcher der hier gezeigte Impaktkrater entdeckt wurde, wurde am 14. Juli 2014 mit der Hauptkamera an Bord des MRO, der von der University of Arizona betriebene HiRISE-Kamera, angefertigt. Aus einer Überflughöhe von 274 Kilometern zu dem abgebildeten Oberflächenbereich erreichte die HiRISE dabei eine Auflösung von 27,4 Zentimetern pro Pixel. Der Krater befindet sich bei 4,338 Grad nördlicher Breite und 135,253 Grad östlicher Länge in unmittelbarer Nähe zu einem der vier derzeit für InSight in Frage kommenden Landeplätze.
Weitere mit diesem ’neuen‘ Krater in Zusammenhang stehende Bildprodukte finden Sie hier. Neben dieser Aufnahme der HiRISE-Kamera sind derzeit auf den Internetseiten der University of Arizona mehr als 35.900 weitere HiRISE-Aufnahmen einsehbar.
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