Schwerkraftanomalien unter urzeitlichem Mars-Ozean entdeckt

Delft (Niederlande) – Eine Untersuchung von Schwerkraftvariationen auf dem Mars haben dicht großflächige Strukturen unter den Sedimentschichten eines einstigen Urzeit-Ozeans enthüllt. Um was es sich bei den rund 20 unterschiedlichen Strukturen genau handelt, bleibt weiterhin rätselhaft.

Wie das Team um Dr. Bart Root von der Technischen Universität Delft (TU Delft) aktuell auf dem „Europlanet Science Congress“ (EPSC) in Berlin berichtete, zeige die Analyse und auf Daten verschiedener Mars-Missionen basierende Modelle zudem, dass aktive Prozesse im Mantel des Mars möglicherweise dem größten Vulkan im Sonnensystem, dem Olympus Mons, Auftrieb geben.

Verborgene Strukturen im Untergrund des Mars

Der Mars hat viele verborgene Strukturen, wie etwa Eisablagerungen und Wasser in der Tiefe (…GreWi berichtete). Die nun jedoch in den nördlichen Polarebenen entdeckten Merkmale sind rätselhaft, da sie von einer dicken und glatten Sedimentschicht bedeckt sind, von der angenommen wird, dass sie auf einem urzeitlichen Meeresboden abgelagert wurde.

„Diese dichten Strukturen könnten vulkanischen Ursprungs sein oder verdichtetes Material durch alte Einschläge darstellen“, berichtet Root in einer Pressemitteilung von Europlanet. „Wir haben etwa 20 Merkmale unterschiedlicher Größe identifiziert, die um die Nordpolkappe verteilt sind – eines davon ähnelt der Form eines Hundes. Es gibt keine Hinweise auf diese Strukturen an der Oberfläche. Durch Schwerkraftdaten erhalten wir jedoch einen faszinierenden Einblick in die ältere Geschichte der nördlichen Hemisphäre des Mars.“

Für ihren Blick in die Tiefe des Mars nutzen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen winzige Abweichungen in den Umlaufbahnen von Satelliten, um das Schwerefeld des Mars zu untersuchen und Hinweise auf die interne Massenverteilung des Planeten zu finden. Diese Daten wurden dann in Modelle eingespeist, die neue Beobachtungen der NASA-InSight-Mission zur Dicke und Flexibilität der Marskruste sowie zur Dynamik des Mantels und des tiefen Inneren des Planeten verwenden, um eine globale Dichtekarte des Mars zu erstellen.

Marsinneres könnte weiterhin geologisch aktiv sein

Diese Dichtekarte zeigt nun, dass die nördlichen Polarstrukturen etwa 300-400 kg/m³ dichter sind als ihre Umgebung. Zudem offenbart die Studie auch neue Erkenntnisse über die Strukturen unter der riesigen Vulkanregion Tharsis-Rise, einschließlich des gewaltigen Vulkans Olympus Mons, geliefert.

„Obwohl Vulkane sehr dicht sind, ist das Tharsis-Gebiet viel höher als die durchschnittliche Oberfläche des Mars und von einer Region mit vergleichsweise schwacher Schwerkraft umgeben“, berichten die Forschenden. „Diese Gravitationsanomalie lässt sich nur schwer durch Unterschiede in der Marskruste und im oberen Mantel erklären.“ Die Studienergebnisse deuten nun darauf hin, dass eine leichte Masse von etwa 1.750 Kilometern Durchmesser und in einer Tiefe von 1100 Kilometern der gesamten Tharsis-Region einen Auftrieb verleiht. „Dies könnte durch einen riesigen Lavastrom erklärt werden, der tief im Inneren des Mars aufsteigt.“

„Die NASA-InSight-Mission hat uns wichtige neue Informationen über die harte Außenschicht des Mars geliefert. Das bedeutet, dass wir unsere Vorstellungen über die Unterstützung des Olympus Mons Vulkans und seiner Umgebung überdenken müssen“, sagte Dr. Root. „Es zeigt, dass auf dem Mars möglicherweise immer noch aktive Bewegungen stattfinden, die die Oberfläche beeinflussen und möglicherweise neue vulkanische Merkmale schaffen.“

Eigene Mission zur Erkundung der Schwerkraftanomalien des Mars

Nach dem Vorbild der Mond-Missionen „GRAIL“ und „GRACE“ (…GreWi berichtete) schlagen Root, Kollegen und Kolleginnen mit der „Mars Quantum Gravity“-(MaQuls)-Mission auch eine eigene Schwerkraft-Mission zum Mars vor: „Beobachtungen mit MaQuIs würden es uns ermöglichen, das Marsuntergrund besser zu erforschen. Dies würde uns helfen, mehr über diese mysteriösen verborgenen Merkmale zu erfahren und laufende Mantelkonvektion zu untersuchen sowie dynamische Oberflächenprozesse wie saisonale atmosphärische Veränderungen und die Entdeckung von Grundwasserreservoiren zu verstehen.“

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Recherchequelle: EPSC

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Andreas Müller

Autor und Publizist