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DER MARS
WICHTIGE DATEN
NASA
Mars- Sonde findet gefrorenes Wasser
Die US-Raumfahrtbehörde NASA hat mitgeteilt, dass die Mars-Sonde „Phoenix“ eine
Bodenprobe der Marsoberfläche entnommen hat, die gefrorenes Wasser enthält. Nun soll
geprüft werden, ob auf dem Mars Leben möglich wäre.
Jubel bei der NASA: US-Wissenschaftler haben erstmals die Existenz von Wassereis auf dem
Mars direkt nachgewiesen. Dies gelang bei der Analyse einer Bodenprobe von der
Marsoberfläche mit Instrumenten der Mars-Sonde „Phoenix“, wie die US-Raumfahrtbehörde
mitteilte. Dabei sei bewiesen worden, dass die Probe bei der Entnahme gefrorenes Wasser
enthalten habe.
„Wir haben Wasser“, sagte William Boynton von der Universität von Arizona, der das
Analysegerät TEGA von „Phoenix“ betreut. Zwar habe es schon vorher Hinweise auf
Wassereis gegeben, „aber dies ist das erste Mal, dass Mars-Wasser berührt und geschmeckt
wurde“.
Wasser gilt als eine Voraussetzung für primitive Formen organischen Lebens. Die Existenz
von Wassereis in den Polgebieten des Roten Planeten ist den Wissenschaftlern allerdings seit
Jahren durch indirekte Nachweise bekannt, wie der Planetenforscher Ralf Jaumann vom
Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Freitag in Berlin auf AFP-Anfrage
sagte. Nun sei erstmals der direkte Beweis für das „lange vermutete Bodeneis“ erbracht
worden. Dies sei ein „kleines Mosaikstückchen in der lange geplanten Untersuchung des
Mars“.
Beim „Phoenix“-Analysegerät TEGA handelt es sich um eine Art kleinen Ofen, in den ein
Roboterarm der Sonde die Bodenproben einlegt. Diese werden dann erhitzt, die entstehenden
Dämpfe können von den Instrumenten analysiert werden. Der führende Mars-Wissenschaftler
der NASA, Michael Meyer, bezeichnete die „Phoenix“-Mission als Erfolg. „Es ist sehr
erfolgreich, der Mars hat sich als sehr interessant erwiesen, mechanisch funktioniert das
Raumfahrzeug sehr gut und wir haben genügend Energiereserven, um bis über das Ende des
Sommers hinaus weiterzumachen“, sagte Meyer. Er kündigte zugleich eine Verlängerung der
Mission bis zum 30. September an. Phoenix war am 25. Mai am in der Nordpolregion des
Roten Planeten gelandet. Nach der Entdeckung von Wasser soll jetzt die Frage weiter
erforscht werden, ob auf dem Mars Leben möglich wäre. „Wir wollen die Geschichte des
Eises verstehen, indem wir herausfinden, ob es je geschmolzen ist und dadurch eine flüssige
Umgebung geschaffen hat, die den Boden verändert“, sagte „Phoenix“-Wissenschaftler Peter
Smith.
Die Instrumente der rund 350 Kilogramm schweren Sonde „Phoenix“ sollen die
Zusammensetzung der Mars-Oberfläche ermitteln. Der 2,35 Meter lange Roboterarm von
„Phoenix“ kann einen Bohrer etwa einen Meter tief in den Boden treiben, bis er die
verborgene Eisschicht erreicht. Alle Instrumente müssen bei Temperaturen von minus 73 bis
minus 33 Grad funktionieren. Solarzellen sorgen für die Energieversorgung.
AFP
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Zusammensetzung der Atmosphäre
Kohlendioxid (CO²) : 95,32%
Stickstoff (N2) : 2,7%
Argon (Ar) : 1,6%
Sauerstoff (O2) : 0,13%
(H2O) : 0,003%
Neon (Ne) : 0,00025%
Kohlenmonoxid: 0,08 %
Temperatur
Min.: 140 K (–133 °C)
Mittel.: 218 K (−55 °C)
Max.: 300 K (+27 °C)
Die Temperaturen erreichen in Äquatornähe etwa 20 °C am Tag und
sinken bis auf −85 °C in der Nacht.
In Polnähesinken sie bis auf −143 °C ab.
Luftdruck
6 · 10−3 bar = 0,006 bar (Erde: 1,013 bar)
Marsjahr
Der Mars bewegt sich in knapp 687 Tagen (etwa 1,9 Jahre) auf einer
elliptischen Umlaufbahn um die Sonne.
Rotation
Er rotiert in rund 24 Stunden und 37 Minuten um die eigene Achse. Die
Rotationsachse des Planeten ist um 25° 12′ gegen die Bahnebene
geneigt (Erde ca. 23°).
Gravitation
Die Fallbeschleunigung auf seiner Oberfläche beträgt 3,71 m/s², dies
entspricht etwa 38 % der irdischen. Da die Dichte des Mars mit
3,9 cm³ die geringste der terrestrischen Planeten ist, ist die
Schwerkraft auf dem Mars geringfügig niedriger als auf dem
kleineren, jedoch kompakteren Merkur.
Mars (Planet) – Wikipedia
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Mars
Der Kriegsbringer
Mars der vierte Planet von der Sonne aus und der siebtgrößte:
Umlaufbahn: 227.940.000 km (1,52 AE) von der Sonne entfernt
Durchmesser: 6.794 km
Masse:
6,4219·1023 kg
Mars (Griechisch: Ares) ist mythologisch Gott des Kriegs. Der Planet hat seinen Namen
wahrscheinlich wegen seiner roten Farbe, man nennt ihn deshalb manchmal auch den Roten
Planeten (eine interessante Randbemerkung: der römische Gott Mars war Gott des Ackerbaus,
bevor er mit dem griechischen Ares in Verbindung gebracht wurde; jene mit Gefallen an
Kolonisierung und Terraformung des Mars dürften diesen Symbolismus bevorzugen). Der
Name des Monats März leitet sich von Mars ab.
Mars ist seit prähistorischen Zeiten bekannt. Natürlich wurde er intensiv von der Erde aus
untersucht. Aber sogar sehr große Teleskope haben dabei Probleme, weil er zu klein ist. Er ist
immer noch Liebling von Science-Fiction-Autoren als beliebtester Ort im Sonnensystem
(abgesehen von der Erde) für menschliche Besiedlung. Aber die berühmten „Kanäle“, die von
Lowell und anderen „gesehen“ wurden, waren genauso unwirklich wie Barsoomische
Prinzessinnen.
Viking 2 Landestelle
Pathfinder Landestelle
Die erste Sonde, die den Mars besuchte, war 1965 Mariner 4. Verschiedene anderen
folgten, inklusive Mars 2, dem ersten Fahrzeug, das auf dem Mars gelandet ist, sowie der
beiden Viking Bodensonden 1976 (links). Einer Durststrecke von 20 Jahren ein Ende setzend
landete Mars Pathfinder erfolgreich am 4. Juli 1997 (rechts). 2004 landeten die „Mars
Expedition Rovers“ „Spirit“ und „Opportunity“ der NASA auf dem Mars und sendeten
geologische Daten sowie viele Bilder an die Erde zurück; sie sind dort nach über einem Jahr
immer noch in Betrieb. Außerdem sind noch drei Marsobiter (Mars Global Surveyor und
Mars Odessey der NASA sowie Mars Express der ESA) gegenwärtig in Betrieb.
Die Umlaufbahn des Mars ist stark elliptisch. Eins der Resultate davon sind die
Temperaturschwankungen von circa 30 °C am sonnennächsten Punkt der Marsoberfläche
zwischen Aphel und Perihel. Dies hat große Auswirkung auf das Marsklima. Während die
durchschnittliche Temperatur um die 218 °K (-55 °C, -67 °F) liegt, schwanken die
marsianischen Oberflächentemperaturen von gerade mal 140 °K (-133 °C, -207 °F) am
Winterpol bis nahezu 300 °K (27 °C, 80 °F) auf der Tagesseite im Sommer.
Obwohl Mars wesentlich kleiner ist als die Erde, ist seine Oberfläche ungefähr so groß wie
die Landfläche auf der Erde.
Mit Ausnahme der Erde hat Mars die abwechslungsreichsten und interessantesten Gebiete
aller terrestrischen
Olympus Mons
Planeten, manche sind absolut spektakulär:




Olympus Mons: der größte Berg im Sonnensystem erhebt sich 24 km über die
Umgebung. Seine Grundfläche mißt 500 km im Durchmesser und wird eingerahmt von einer
6 km hohen Klippe (rechts).
Tharsis: eine riesige Ausbuchtung auf der marsianischen Oberfläche mit circa 4.000
km Ausdehnung und 10 km Höhe.
Valles Marineris: ein System aus Schluchten, 4.000 km lang und von 2 bis 7 km tief
(oben auf der Seite);
Hellas Planitia: ein Einschlagskrater auf der Südhalbkugel, über 6 km tief und mit
einem Durchmesser von 2000 km.
Ein Großteil der Marsoberfläche ist sehr alt und verkratert, aber es gibt auch wesentlich
jüngere Täler, Grate, Hügel und Ebenen (nichts davon ist mit einem Teleskop detailliert zu
erkennen, noch nicht einmal vom Hubble Space Telescope aus; alle diese Informationen
erlangten wir nur mithilfe von Raumsonden, die zum Mars geschickt wurden).
Südliches Hochland
Die Südhalbkugel des Mars ist mit ihren vorherrschenden altverkraterten Gebirgszügen
(links) dem Mond ziemlich ähnlich. Im Gegensatz dazu besteht die nördliche Hälfte aus viel
jüngeren Ebenen, die sich nicht so stark erheben und eine vielfach kompliziertere Geschichte
hinter sich haben. Ein abrupter Übergang in der Höhe scheint sich an der Grenze zu befinden.
Die Gründe für diese globale Trennung und diese abrupte Grenze sind unbekannt (manche
spekulieren, daß sie auf einen gewaltigen Einschlag kurz nach der Akkretion von Mars
zurückzuführen seien). Die Mars Global Surveyor-Mission lieferte eine hübsche 3D-Karte,
auf der dieses Merkmal deutlich zu erkennen ist.
Das Innere des Mars ist nur insofern bekannt, als Daten über Oberfläche und
Massenstatistiken des Planeten darüber Auskunft geben. Das wahrscheinlichste Szenarium
besteht aus einem dichten Kern von ungefähr 1.700 km Radius, einem flüssigen felsigen
Mantel - etwas dichter als der der Erde - und einer dünnen Kruste. Die, verglichen mit
anderen terrestrischen Planeten, relativ geringe Dichte des Mars deutet an, daß sein Kern
wahrscheinlich einen großen Anteil Schwefel zusätzlich zu Eisen besitzt (Eisen und
Eisensulfid).
Wie Merkur und der Mond scheint auch Mars keine aktive Plattentektonik aufzuweisen; es
gibt keine Beweise für horizontale Bewegungen der Oberfläche wie aufgefaltete Berge, wie
sie auf der Erde völlig gewöhnlich sind. Ohne laterale Plattenbewegungen bleiben
Spannungsherde an einer relativ zur Oberfläche festen Stelle. Dies könnte, zusammen mit der
geringeren Oberflächengravitation, für die Tharsis-Hochebene mit ihren gigantischen
Vulkanen verantwortlich sein. Dennoch gibt es keine Beweise für augenblickliche
vulkanische Aktivitäten. Und trotzdem, Daten der Mars Global Surveyor deuten darauf hin,
daß der Mars in seiner Frühgeschichte tektonische Aktivität aufwies.
Netz aus Tälern
An vielen Stellen auf Mars sind Erosionen inklusive Spuren großer Überschwemmungen
und kleiner Flußsysteme (rechts) deutlich auszumachen. Zu bestimmter Zeit befand sich
sicher etwa Flüssiges an der Oberfläche. Es könnte große Seen oder sogar Ozeane gegeben
haben; die Beweise dafür wurden von einigen netten Aufnahmen der Mars Global Surveyor
von geschichtetem Gelände sowie durch die mineralogischen Resultate des MER
Opportunity-Rovers erhärtet. Vieles deutet auf ein Vorkommen flüssiger Episoden in der
Vergangenheit hin, diese scheinen aber nur für kurze Zeit Bestand gehabt zu haben und sehr
lang her zu sein; das Alter der Erosionskanäle wird auf ungefähr vier Milliarden Jahre
geschätzt. Dennoch zeigen Bilder der Mars Express-Mission etwas, das wie ein gefrorener
See êrscheint, der erst kürzlich (vor etwa vier Millionen Jahren) flüssig gewesen zu sein
scheint. Eine Bestäigung dieser Interpretation wäre in der Tat eine großartige Sache (die
Valles Marineris wurden NICHT von fließendem Wasser hervorgerufen. Sie entstanden
vielmehr durch Strecken und Brechen der Kruste in Zusammenhang mit der Entstehung der
Tharsis Hochebene)!
In seiner Frühgeschichte war Mars der Erde sehr ähnlich. Wie auf der Erde wurde fast das
gesamte Kohlendioxid bei der Entstehung der karbonischen Felsen verbraucht. Aber wegen
des Fehlens der Plattentektonik der Erde konnte Mars dieses Kohlendioxid nicht wieder
freisetzen und damit auch keinen nennenswerten Treibhauseffekt entwickeln. Die
Marsoberfläche ist daher viel kühler als es die der Erde bei gleicher Entfernung zur Sonne
wäre.
Mars besitzt eine sehr dünne Atmosphäre, bestehend aus einem verschwindend geringen
Anteil des ursprünglichen Kohlendioxids (95,3%) zuzüglich Stickstoff (2,7%), Argon (1,6%)
und Spuren von Sauerstoff (0,15%) und Wasser (0,03%). Der durchschnittliche Luftdruck an
der Marsoberfläche beträgt lediglich sieben Millibar (weniger als 1% von dem an der
Erdoberfläche), aber er variiert stark zwischen 9 Millibar im tiefsten Tal und 1 Millibar am
Gipfel von Olympus Mons. Er ist ztotzdem stark genug, um kräftige Winde und beträchtliche
Sandstürme zu ermöglichen, die gelegentlich für Monate den gesamten Planeten verschlingen.
Die dünne Atmosphäre des Mars produziert zwar einen Treibhauseffekt, aber dieser reicht nur
für eine Erwärmung der Oberflächentemperatur um fünf Grad; wesentlich weniger als wir auf
Venus und Erde feststellen können.
Südpol des Mars
Frühe Beobachtungen des Mars zeigten permanente Eiskappen an beiden Polen; sie sind
sogar mit kleineren Teleskopen zu erkennen. Heute wissen wir über sie, daß sie aus Wassereis
und festem Kohlendioxid bestehen („Trockeneis“). Die Eiskappen beherbergen eine
schichtweise Struktur mit unterschiedlichen Konzentrationen dunklen Staubs. Im nördlichen
Sommer geht das Kohlendioxid direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über (der
Vorgang wird Sublimieren genannt) und hinterläßt dabei eine Wassereisschicht. Die Mars
Express-Mission hat bewiesen, daß die südliche Polkappe (links) eine ganz ähnliche
Wasserschicht enthält. Die Mechanismen, die für diese Schichtbildung verantwortlich sind,
sind unbekannt, könnten aber von den klimatischen Veränderungen herrühren, die wiederum
auf langfristige Änderungen des Neigungswinkels des Marsäquators zur Ebene seiner
Umlaufbahn zurückgehen. Außerdem könnten sich in niedrigeren Breiten verborgene
Reservoirs von Wassereis unter der Oberfläche befinden. Die jahreszeitlich bedingten
Wechsel der Polkappengrößen verändern den Luftdruck an der Oberfläche um 25%
(gemessen an den Stellen, an denen die Viking-Sonden gelandet sind).
Mars vom HST
Kürzlich haben Beobachtungen mit dem Hubble Space Telescope (rechts) aufgedeckt, daß
die Verhältnisse zum Zeitpunkt der Viking-Missionen nicht unbedingt typisch gewesen sein
müssen. Die Marsatmosphäre scheint nun sowohl kühler als auch trockener zu sein, als die
Vikingsonden gemessen haben.
Die Viking-Sonden führten Experimente zur Bestimmung der Existenz von Leben auf dem
Mars durch. Die Resultate waren zwar mehrdeutig, aber die meisten Wissenschaftler glauben,
daß sie keinen Beweis für Leben auf dem Mars liefern (obwohl es immer noch Kontroversen
darüber gibt). Optimisten führen aus, daß nur zwei winzige Proben genommen wurden, und
das noch nicht einmal an günstigen Stellen. Weitere Experimente werden von zukünftigen
Marsmissionen durchgeführt werden.
Eine kleine Anzahl Meteoriten (die SNC-Meteoriten) stehen unter dem Verdacht,
ursprünglich vom Mars zu stammen.
Am 6. August 1996 verkündeten David McKay u.a. die erste Identifizierung von etwas, das
sie für mögliche Beweise für ein Vorkommen von marsianischen Mikroorganismen in der
Vorzeit hielten, die sie im Meteoriten ALH84001 gefunden hatten. Obwohl zu diesem Thema
immer noch Kontroversen die Diskussionen beherrschen, hat der Großteil der
wissenschaftlichen Gemeinschaft diese Schlußfolgerung nicht geteilt. Wenn es Leben auf dem
Mars gibt oder gab, haben wir es noch nicht gefunden.
Große, aber nicht globale schwache Magnetfelder existieren in verschiedenen Regionen des
Planeten. Diese unerwartete Entdeckung machte Mars Global Surveyor wenige Tage nach
Eintritt in die Umlaufbahn. Sie sind wahrscheinlich Überreste eines früheren globalen
Magnetfeldes, das zwischenzeitlich verschwand. Dies dürfte von gewisser Bedeutung bei
Rückschlüssen auf das Marsinnere sowie die Geschichte der Atmosphäre und dadurch auch
auf die Möglichkeit früheren Lebens haben.
Wenn er sich am Nachthimmel befindet, ist Mars mit bloßem Auge sichtbar. Mars ist ein
schwieriges, aber lohnendes Ziel während der immerhin drei oder vier Monate im Marsjahr,
in denen er der Erde am nächsten ist. Seine augenscheinliche Größe und Helligkeit variiert
mit seiner relativen Position zur Erde. Verschiedene Websites zeigen die Position des Mars
(und der anderen Planeten) am Himmel. Genauere und bedarfsgerechtere Karten können mit
einem Planetariumprogrammen erstellt werden.
Die Satelliten des Mars
Teil der Valles Marineris
Mars besitzt zwei winzige Satelliten, die ihn knapp oberhalb der Oberfläche umrunden.
Satellit
-------Phobos
Deimos
Abstand
(000 km)
-------9
23
Radius
(km)
-----11
6
Masse
(kg)
------1,08·1016
1,80·1015
Entdecker
--------Hall
Hall
Datum
----1877
1877
Mehr über Mars, Deimos und Phobos
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Das „Gesicht“ auf dem Mars
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Aus der Fototour der Uni Hohenheim
Mars von Johannes Puschnig
Der Mars von astronomiepur.de
Mars von Ben Schwarz und Team
Die Marshomepage von Urs Giezendanner, Lukas Etter und Daniel Geiger
Sehr umfangreiche Sammlung über alles zum Thema Mars von Dr. Udo Guenther
Die RPIF-Bilder vom Mars am DLR
Die Zeitschrift Bild der Wissenschaft bietet neben einer Suchfunktion für neuere
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Offene Punkte
junge Abläufe?
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Warum sind die nördliche und die südliche Hemisphäre derart unterschiedlich?
Warum unterschieden sich die nördliche und die südliche Polkappe?
Gibt es immer noch aktiven Vulkanismus auf dem Mars?
Was genau verursachte die Erosionsspuren, die den irdischen Flußbetten so gleichen?
Wie alt sind sie?
Wieviel unterirdisches („untermarsianisches“) Wasser gibt es? Die Hinweise häufen
sich, aber es ist noch nichts wirklich bewiesen; es wird noch viel Arbeit geleistet
werden müssen.
Mars bleibt an der Spitze der Liste der möglicherweise Leben beherbergenden
Planeten. Die Vikingsonden lieferten einige Hinweise auf Leben auf dem Mars. Gibt
es anderswo Leben, oder gab es Leben in der Vergangenheit? Die kürzlich gemachten
meteoritischen Beweise benötigen eine Bestätigung. Ultimativ wird eine Mission nötig
sein, die Proben mit zurückbringt.
Die Zukunft der Marserforschung ist hoffnungsvoller als die anderer Planeten. Drei
Orbiter und zwei Bodensonden arbeiten in diesem Moment auf dem Mars.
Verschiedene Robotermissionen sind bei der NASA und anderen in Planung. Es
scheint aber niemand bereit zu sein, das Geld für eine bemannte Mission
aufzubringen.
Der Planet Mars