Eiswolken verdunkeln den Mars

18.01.2008 - Der Mars gilt eigentlich als Wüstenplanet mit einer feuchten Vergangenheit, auf der Astronauten über vorbeiziehende Wolken eher verblüfft wären, doch neue Forschungsergebnisse offenbaren, dass es hoch stehende Wolken gibt, die sogar dicht genug sind, um auf dem Boden einen sichtbaren Schatten zu werfen.

Die Ergebnisse wurden mit OMEGA Visible and Infrared Mineralogical Mapping Spectrometer Instrument an Bord der europäischen Mars Express Sonde erzielt.

Der Mars ist zwar fast wolkenlos aber ein nicht ganz so guter Ort für Sonnenanbeter, da die Temperaturen nur selten über dem Gefrierpunkt liegen und der sehr niedrige Atmosphärendruck bei leicht bekleideten Menschen das Blut in den Adern zum Kochen bringen würde.

Zwar gibt es nur ein paar Wolken aus Wassereis zum Beispiel an den Flanken der großen Marsvulkane und Spuren von höher gelegenen Kohlenstoffdioxidwolken, was nicht ganz so überraschend ist, da der größte Anteil der Marsatmosphäre aus diesem Stoff besteht. Aber ein Team von französischen Wissenschaftlern hat nun definitiv herausgefunden, dass solche Wolken aus Trockeneis tatsächlich existieren und einige von ihnen so groß und dicht sind, dass sie auf der Oberfläche einen Schatten werfen.

„Dies ist das erste Mal, das kohlenstoffdioxidhaltige Eiswolken von oben abgelichtet und identifiziert wurden“ sagt Franck Montmessin vom Service d’Aeronomie der University of Versailles (UVSQ). „Dies ist sehr bedeutend, da uns die Bilder nicht nur etwas über ihre Form verraten sondern auch über ihre Größe und Dichte.“

„Zuvor mussten wir uns auf indirekte Daten verlassen – zum Beispiel vom SPICAM Instrument an Bord von Mars Express – um herauszufinden, woraus die Wolken bestehen. Wie dem auch sei, es war sehr schwierig die Signale zu trennen, welche von den Wolken, der Atmosphäre und der Oberfläche stammen.“

Daten vom SPICAM Ultraviolet and Infrared Atmospheric Spectrometer deuteten darauf hin, dass die hohen Wolken nicht sehr dicht sind und aus kleineren Partikeln bestehen, doch die OMEGA Daten deuten auf ein anderes Ergebnis hin, nicht nur, das die Wolken sehr hoch sind – über 80 km über der Oberfläche – sondern auch eine Ausdehnung von mehreren hundert Kilometern haben. Ferner sind sie viel dicker als erwartet.

Noch überraschender ist jedoch, das sie aus wesentlich größeren Partikeln bestehen (mehr als ein Mikrometer) und sie ausreichend sind, um die Sonne abzudunkeln.

„Die Wolken, die von OMEGA aufgezeichnet wurden, können die scheinbare Helligkeit der Sonne um über 40 % reduzieren“ sagt Montmessin. Durch den Schatten, der dabei entsteht, kann in der besagten Region die Temperatur um 10° Celsius abkühlen, was auch Einfluss auf Winde haben kann, wie die Forscher anmerken.

„Die kalte Temperatur in der Nacht und die relativ hohen Tagtemperaturen verursachen täglich große Wellen in der Atmosphäre“ erklärt Montmessin. „Dies bedeutet, dass es ein großes Potenzial für eine Wärmekonvektion gibt, insbesondere wenn die Morgensonne den Boden erwärmt.“

Blasen von warmen Gas steigen über der Oberfläche auf und wenn sie hoch genug sind kondensieren sie, bei diesem Prozess wird auch Wärme freigesetzt, weshalb das Gas und die Eispartikel weiter ansteigen können.

Doch während der Prozess auf der Erde bekannt und gut erforscht ist bleiben viele der Vorgänge auf dem Mars im Dunkeln.

„Die Entdeckung ist wichtig, wenn wir die Klimageschichte des Mars verstehen wollen“ so Montmessin. „Es scheint, dass der Planet vor ein paar Milliarden Jahren sehr viel wärmer war und eine Theorie besagt, dass der Mars mit CO2-haltigen Wolken bedeckt war. Wir können unsere Studie der gegenwärtigen Bedingungen benutzen, um mehr darüber zu erfahren, welche Rolle die hoch stehenden Wolken in globalen Klimageschichte des Mars gespielt haben.“