Kleines Lehrbuch der Astronomie und Astrophysik - Astronomie.de

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Inneres Sonnensystem
die Erwärmung der Marsoberfläche effektiv verhindern. Übrigens, auf der Erde hat man in einem
anderen Zusammenhang für diese Erscheinung einmal den Begriff „Nuklearer Winter“ geprägt...
Diese Abkühlung der Oberfläche ist wahrscheinlich auch ein Grund dafür, daß nach einiger Zeit die
Stürme abklingen und letztendlich wieder verschwinden.
Globale Staubstürme entstehen interessanterweise nicht jedes Jahr auf dem Mars, was eine genaue
Klärung ihrer Entstehungsmechanismen erschwert. Nach Meinung einiger Planetenforscher scheinen
hier einige subtile Rückkopplungsmechanismen zwischen Staubgehalt der Atmosphäre, den
großräumigen Strömungsverhältnissen und der saisonal sich ändernden Einstrahlung der Sonne zu
wirken. Auch die Größe und Ausdehnung der Polkappen scheint eine Rolle zu spielen.
Eine weitere jahreszeitliche Erscheinung ist die Änderung des Atmosphärendrucks im Laufe eines
Marsjahres. Die Ursache dafür ist der sogenannte CO2 -Zyklus, der sich in einer hemisphärenabhängigen
jahreszeitlichen Deposition und Sublimation von Trockeneis an den Polen äußert. Das
bedeutet, es wird an den Polen im Winter so kalt (unter 150 K), daß bis zu 20% des atmosphärischen
Kohlendioxids in Form von Trockeneis ausfrieren und sich auf der Marsoberfläche ablagern. Steigen
die Temperaturen im Frühjahr wieder, dann sublimiert das Trockeneis und der Atmosphärendruck
nimmt wieder zu: Der aufmerksame Astronom auf der Erde kann in seinem Fernrohr das
„Abschmelzen“ der Polkappen beobachten. Dabei verhalten sich die beiden Polkappen etwas
unterschiedlich. Da die Herbst- und Wintermonate auf der Nordhalbkugel kürzer sind, bleibt die von
Trockeneis bedeckte Nordpolkappe stets etwas kleiner als die Südpolkappe. Letztere erreicht in etwa
45° südliche Breite ihre maximale Ausdehnung während die Nordpolkappe kaum über 50° nördliche
Breite hinausreicht.
Die durch den CO2 -Zyklus bedingten Druckänderungen liegen nach den Messungen der Viking-
Lander zwischen zwei und drei Millibar.
In der Marsatmosphäre treten drei Arten von Wolken auf. Neben den bereits erwähnten Staubwolken
sind das Wolken aus Wasserdampf – und, wenn es besonders kalt ist, Wolken aus gefrorenen
Kohlendioxid.
Wassereiswolken beobachtet man besonders häufig in der nördlichen Hemisphäre während der
Sommermonate, also dann, wenn der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre aufgrund von
Sublimationsvorgängen im Bereich der Polarkappen wieder ansteigt. Obwohl sie natürlich viel
„dünner“ sind als vergleichsweise in der Erdatmosphäre, sind sie auf Satellitenaufnahmen und auf
Aufnahmen mit dem Hubble-Teleskop gut zu sehen. In dem Bereich der Polkappen beobachtet man
häufig Bodennebel und smogartige Wettererscheinungen, die sich in den jeweiligen Herbstmonaten
häufen.
Wolkenbildungen (mit Ausnahme der globalen Staubstürme) treten auf dem Mars immer lokal auf, d.h.
es gibt keine großräumige Wolkenbedeckung. So kommt es nicht selten vor, daß z.B. in den frühen
Morgenstunden die Gipfelcalderen der großen Marsvulkane in Wolken eingehüllt sind.
Seitdem Ende 2004 die Sonde Mars-Expreß in der Marsatmosphäre im Vergleich zu anderen
Spurengasen größere Mengen von Methan ( CH 4 ) und von Formaldehyd (Methanol, CH 2O
)