Kleines Lehrbuch der Astronomie und Astrophysik - Astronomie.de

Mars
unterschiedlich. Auf der Südhalbkugel sind Frühling und Sommer kurz und heiß und der Herbst und
Winter lang und kalt. Auf der Nordhalbkugel ist es genau umgekehrt.
Daß es auf dem Mars riesige Staubstürme gibt, ist seit langem bekannt. Die ersten Beobachtungen
gehen auf den französischen Astronomen HONORE FLAUGERGUES (1755-1835) zurück, der 1796
„gelbliche Wolken“ mit seinem Fernrohr auf der Marsoberfläche wahrnahm. Während der Opposition
von 1924 bemerkte der deutsche Astronom KASIMIR GRAFF (1878-1950), daß die Marsatmosphäre nur
im Marshochsommer klar und durchsichtig erscheint. Davor und danach können viele bekannte
Oberflächendetails wie z.B. die Große Syrte nur angetrübt oder gar nicht im Fernrohr gesehen werden.
Da die eintrübenden Wolken eine deutliche rötliche Färbung aufweisen, kann es sich dabei nur um
aufgewirbelten Sand oder Staub handelt.
Als 1971 Mariner 9 den roten Planeten erreichte und die an diesem Projekt beteiligten Wissenschaftler
auf die ersten Detailaufnahmen der Marsoberfläche warteten, wurden sie enttäuscht. Ein Staubsturm
machte die Marsatmosphäre quasi undurchsichtig und nur die großen Tharsis-Vulkane blickten wie
Inseln aus dem Staubozean hervor. Erst einen Monat später hatte sich der Staub soweit abgesetzt, daß
Mariner 9 mit der fotografischen Kartierung der Marsoberfläche beginnen konnte.
Im Jahre 2001 ergab sich dann die Gelegenheit, die Entstehung und Entwicklung eines
außergewöhnlich starken Staubsturms, der selbst auf der Erde mit bescheidenen Amateurteleskopen
auszumachen war, im Detail zu untersuchen. Eine Aufnahme des Hubble Weltraumteleskops vom 26.
Juni zeigt, wie sich ein Staubsturm im Bereich des Hellas-Beckens entwickelt. Bereits drei Wochen
später hat er den gesamten Planeten in eine detaillose Kugel verwandelt. Die Ausbreitung dieses
Sturms konnte mit Hilfe des IR-Wärmeemissions-Spektrometers (TES) von „Mars Global Surveyor“
im Detail dokumentiert werden. Es zeigte sich, daß es sich dabei nicht um ein einziges, sich ständig
vergrößerndes Phänomen handelt. Vielmehr führte das lokale Ereignis in der Hellas-Region zur
Entstehung weiterer Stürme, die oft viele tausend Kilometer voneinander entfernt waren und die sich
später zu einem globalen Staubsturm vereinigten. Erst einige Monate danach klangen sie ab und die
Oberflächendetails des Mars wurden wieder sichtbar.
Der Staub, der während eines solchen Sturms aufgewirbelt und in die Atmosphäre verfrachtet wird, ist
außergewöhnlich fein, in der Größe vergleichbar mit den Rußpartikeln im Rauch einer Zigarette (ca. 1
µm ). Deshalb dauert es auch oft mehrere Wochen, bis er sich nach Abklingen des Windes wieder auf
der Marsoberfläche abgesetzt hat. Auf diese Weise wird der Staub sehr gleichmäßig über den Planeten
verteilt. Man erkennt das auch daran, daß die chemische Zusammensetzung des Staubes an den
verschiedenen Landeplätzen der Marssonden ziemlich identisch ist. Während eines starken Sturms
wird der Staub bis in eine Höhe von 50 Kilometern aufgewirbelt und von Winden mit
Windgeschwindigkeiten größer als 100 km/h über den Planeten verteilt. Äolische Prozesse stellen aus
diesem Grund zumindest z.Z. den wichtigsten Erosionsfaktor auf dem Mars dar.
Ein wichtiges Ergebnis der TES-Messungen des „Mars Global Surveyor“ ist, daß sich die stauberfüllte
Atmosphäre im Äquatorbereich insbesondere in ihren oberen Schichten stark erwärmte (bis über 20°C,
Strahlung wird vom Staub absorbiert und danach an das umgebende Gas abgegeben, das sich dadurch
erwärmt), während sich die Temperaturen im bodennahen Bereich signifikant verringerten. Der Grund
dafür liegt in der hohen Opazität der Staubwolken, die das Durchdringen der Sonnenstrahlen und damit
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