Eine Anfang Februar 2011 veröffentlichte Aufnahme der HiRISE-Kamera an Bord der von der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA betriebenen Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter zeigt Kanäle und Lavaflüsse in der Tharsis-Region auf dem Mars.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: HiRISE-Team, University of Arizona.
(Bild: NASA, JPL, University of Arizona)
Wenn man eine globale Karte des Mars betrachtet, so ist eine der auffälligsten Regionen der Planetenoberfläche die im Bereich des Äquators gelegene Tharsis-Vulkanregion, welche sich unmittelbar westlich der Valles Marineris befindet. Auf einer Fläche von mehreren Millionen Quadratkilometern erhebt sich dieses Vulkangebiet wie eine Wulst um durchschnittlich vier Kilometer über die umgebende Marsoberfläche. Aus der Tharsis-Region ragen mehrere gewaltige Schildvulkane hervor, welche zugleich die größten Vulkane in unserem Sonnensystem darstellen.
Man geht gegenwärtig allgemein davon aus, dass sich die Tharsis-Region, genauso wie das benachbarte Valles Marineris, von etwa 3,5 Milliarden Jahren während des geologischen Mittelalters des Mars, der sogenannten Hesperianischen Epoche, gebildet hat. Die äußere Kruste des Mars wurde laut dieser Theorie durch zu dieser Zeit im Marsinneren auftretende Kräfte aufgewölbt, was zu massiven Oberflächenspannungen und Vulkanausbrüchen führte.
Während der verschiedenen geologischen Aktivitätsphasen der Vulkane ergossen sich gewaltige Mengen von dünnflüssiger Lava über die Marsoberfläche, welche im Rahmen dieses Prozesses zu ausgedehnten, mächtigen Lavadecken erstarrten. Diese Lavamassen schichteten sich zu den besagten Vulkanen auf. Der Olympus Mons, der größte Vulkan in dieser Region, erreichte dabei bei einem Basisdurchmesser von fast 600 Kilometern eine Höhe von 26,4 Kilometern. Weitere große Vulkane dieser Region sind der Ascraeus Mons mit 18, der Arsia Mons mit 14 und der Pavonis Mons mit 12 Kilometern Höhe.
Die nebenstehende Aufnahme der HiRISE-Kamera an Bord der von der amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter zeigt einen Ausschnitt der Tharsis-Hochebene, welcher sich etwa 900 Kilometer östlich des Gipfels von Olympus Mons und rund 200 Kilometer nördlich eines deutlich kleineren Vulkans, dem Jovis Tholus, befindet.
Mehrere Einzelaufnahmen der HiRISE-Kamera wurden zu einem dreidimensionalen Mosaik der abgebildeten Region zusammengesetzt. Durch die Betrachtung mit einer speziellen Rot-Cyan- oder Rot-Grün-Brille wird mit dieser 3D-Aufnahme ein räumlicher Eindruck der Landschaft vermittelt. Dabei sind deutlich gut erhaltenen Kanäle und Lavaflüsse erkennbar. Das wissenschaftliche Ziel dieser Aufnahme besteht darin, durch weiterführende Analysen die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Kanälen und den Lavaflüssen zu entschlüsseln.
Eine Erklärung der Wissenschaftler besagt, dass die Lava unmittelbar für die Entstehung der Kanäle verantwortlich ist. Allerdings kann bei dieser Hypothese nicht schlüssig erklärt werden, wie sich die Lava in einem vergleichsweise sehr kurzen Zeitraum so tief in das Grundgestein des Mars eingegraben haben könnte.
Deshalb geht die allgemein favorisierte Hypothese davon aus, dass vielmehr das Auftreten von flüssigem Wasser für die Entstehung der Kanäle verantwortlich gewesen ist. Die bei später erfolgten Vulkanausbrüchen freigesetzte Lava hätte sich dann in die bereits vorhandenen Kanäle ergossen und diese teilweise aufgefüllt. Denkbar ist auch, dass sich die verschiedenen Ergüsse von Lava und Wasser in ihrem zeitlichen Auftreten überlappt haben.
Die Wassermassen, welche für die Bildung solcher Kanäle verantwortlich waren, könnten sich demnach durch Erdspalten aus dem Untergrund über die Marsoberfläche ergossen haben. Lava könnte zu späteren Zeitpunkten auf dem selben Weg aus dem Planeteninneren an die Oberfläche getreten sein. Die Hitze des unterirdischen Magmas könnte dabei zusätzliches Wassereis zum Schmelzen gebracht haben, was die Menge des freigesetzten Wassers noch vermehrt hätte.
Andererseits ist es für die Wissenschaftler auch denkbar, dass die Kanäle deutlich älter sind als die Lavaströme. Die abgebildeten Kanäle scheinen über ein in geologischen Zeiträumen betrachtet relativ junges Alter zu verfügen. Da sie allerdings von der Lava bedeckt sind, müssen die für das Austreten der Lava verantwortlichen Ausbrüche zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt sein.
Die sich ergebenden Fragen können wohl nur dann beantwortet werden, wenn weitere topografische Daten des Geländes in einer möglichst hohen Auflösung gewonnen werden. Nur so wird es den Planetologen möglich sein, die Prozesse, welche zur gegenwärtigen Topografie der Tharsis-Region geführt haben, nachzubilden und zu verstehen.
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