Gletscher auf dem Mars - Glaciers on Mars

Marsgletscher aus der Sicht von HiRISE. Der Gletscher bewegt sich talabwärts und breitet sich dann auf der Ebene aus. Der Beweis für den Fluss kommt von den vielen Linien an der Oberfläche. Die umlaufenden Grate am Ende des Gletschers sind wahrscheinlich Moränen. Lage ist in Protonilus Mensae im Ismenius Lacus Viereck .

Es wird angenommen, dass Gletscher , die lose als Flecken von derzeit oder kürzlich fließendem Eis definiert sind, in großen, aber begrenzten Bereichen der modernen Marsoberfläche vorhanden sind und in der Vergangenheit zeitweise weiter verbreitet waren. Gelappte konvexe Strukturen an der Oberfläche, die als viskose Strömungsstrukturen bekannt sind, und gelappte Schuttschürzen , die die Eigenschaften einer nicht-Newtonschen Strömung aufweisen , werden heute fast einstimmig als echte Gletscher angesehen.

Allerdings hat eine Vielzahl von anderen Funktionen auf der Oberfläche auch zu fließendem Eis, wie als direkt verknüpft interpretiert gegriffene Gelände , lineated Tal Füllung , konzentrische Kraterfüllung , und bogenförmige Rippen. Es wird auch angenommen, dass eine Vielzahl von Oberflächentexturen, die in Bildern der mittleren Breiten und Polarregionen zu sehen sind, mit der Sublimation von Gletschereis in Verbindung stehen.

Heute sind als Gletscher interpretierte Merkmale weitgehend auf Breitengrade polwärts von etwa 30° Breite beschränkt. Besondere Konzentrationen finden sich im Ismenius-Lacus-Viereck . Basierend auf aktuellen Modellen der Marsatmosphäre sollte Eis nicht stabil sein, wenn es in den mittleren Breiten des Mars an der Oberfläche exponiert ist. Es wird daher angenommen, dass die meisten Gletscher mit einer Schutt- oder Staubschicht bedeckt sein müssen, die den freien Übergang von Wasserdampf aus dem sublimierenden Eis in die Luft verhindert. Dies deutet auch darauf hin, dass in der jüngeren geologischen Vergangenheit das Klima des Mars anders gewesen sein muss, damit die Gletscher in diesen Breiten stabil wachsen können. Dies liefert einen guten unabhängigen Beweis dafür, dass sich die Schiefe des Mars in der Vergangenheit erheblich verändert hat, wie unabhängig durch die Modellierung der Marsbahn gezeigt wurde . Hinweise auf vergangene Vergletscherungen finden sich auch auf den Gipfeln mehrerer Marsvulkane in den Tropen.

Wie Gletscher auf der Erde sind Gletscher auf dem Mars kein reines Wassereis. Von vielen wird angenommen, dass sie erhebliche Mengen an Schutt enthalten, und eine beträchtliche Anzahl wird wahrscheinlich besser als Blockgletscher beschrieben . Viele Jahre lang wurde argumentiert, dass fast alle Gletscher Blockgletscher auf dem Mars waren, hauptsächlich aufgrund der modellierten Instabilität des Wassereises in den mittleren Breiten, wo sich die vermeintlichen Gletschermerkmale konzentrierten. Jüngste direkte Beobachtungen des SHARAD- Radarinstruments auf dem Mars Reconnaissance Orbiter- Satelliten haben jedoch bestätigt, dass zumindest einige Merkmale relativ reines Eis und somit echte Gletscher sind. Einige Autoren haben auch behauptet, dass sich unter bestimmten seltenen Bedingungen Gletscher aus festem Kohlendioxid auf dem Mars gebildet haben.

Manche Landschaften sehen aus wie Gletscher, die sich aus Bergtälern auf der Erde bewegen. Einige scheinen ein ausgehöhltes Zentrum zu haben, das wie ein Gletscher aussieht, nachdem fast das gesamte Eis verschwunden ist. Was übrig bleibt, sind die Moränen – der Dreck und Schutt, der vom Gletscher getragen wird. Diese vermeintlichen Alpengletscher wurden Glacier-like Forms (GLF) oder Glacier-like Flows (GLF) genannt. Gletscherähnliche Formen sind ein späterer und vielleicht genauerer Begriff, da wir nicht sicher sein können, ob sich die Struktur derzeit bewegt. Ein anderer, allgemeinerer Begriff, der manchmal in der Literatur verwendet wird, sind viskose Strömungsmerkmale (VFF).

Radarstudien

Radarstudien mit dem SHAllow RADar (SHARAD) auf dem Mars Reconnaissance Orbiter zeigten, dass Lobate Debris Aprons (LDA) und Lineated Valley Fill (LVF) reines Wassereis enthalten, das mit einer dünnen Gesteinsschicht bedeckt ist, die das Eis isoliert. Eis wurde sowohl auf der Südhalbkugel als auch auf der Nordhalbkugel gefunden. Forscher des Niels-Bohr-Instituts kombinierten Radarbeobachtungen mit Eisströmungsmodellen, um zu sagen, dass das Eis in allen Marsgletschern dem entspricht, was die gesamte Marsoberfläche mit 1,1 Metern Eis bedecken könnte. Die Tatsache, dass das Eis noch da ist, deutet darauf hin, dass eine dicke Staubschicht das Eis schützt; die aktuellen atmosphärischen Bedingungen auf dem Mars sind so, dass jedes exponierte Wassereis sublimieren würde.

Marsgletscher, der sich ein Tal hinab bewegt, wie von HiRISE im Rahmen des HiWish-Programms gesehen.

Klimawandel

Es wird angenommen, dass sich Eis angesammelt hat, als sich die Orbitalneigung des Mars stark von der heutigen unterschied (die Achse, auf der sich der Planet dreht, hat ein beträchtliches "Wackeln", was bedeutet, dass sich ihr Winkel im Laufe der Zeit ändert). Vor einigen Millionen Jahren betrug die Neigung der Marsachse 45 Grad statt heute 25 Grad. Seine Neigung, auch Schiefe genannt, variiert stark, da seine beiden winzigen Monde ihn nicht wie unseren Mond stabilisieren können.

Es wird angenommen, dass viele Merkmale auf dem Mars, insbesondere im Ismenius-Lacus-Viereck, große Mengen an Eis enthalten. Das beliebteste Modell für die Entstehung des Eises ist der Klimawandel durch große Veränderungen der Neigung der Rotationsachse des Planeten. Zeitweise war die Neigung sogar größer als 80 Grad Große Veränderungen der Neigung erklären viele eisreiche Merkmale auf dem Mars.

Studien haben gezeigt, dass Eis an den Polen nicht mehr stabil ist, wenn die Neigung des Mars von derzeit 25 Grad 45 Grad erreicht. Darüber hinaus sublimieren bei dieser hohen Neigung die Speicher von festem Kohlendioxid (Trockeneis), wodurch der Atmosphärendruck erhöht wird. Durch diesen erhöhten Druck kann mehr Staub in der Atmosphäre gehalten werden. Feuchtigkeit in der Atmosphäre fällt als Schnee oder als Eis, das auf Staubkörner gefroren ist. Berechnungen deuten darauf hin, dass sich dieses Material in den mittleren Breiten konzentriert. Allgemeine Zirkulationsmodelle der Marsatmosphäre sagen Ansammlungen von eisreichem Staub in den gleichen Gebieten voraus, in denen eisreiche Strukturen gefunden werden. Wenn die Neigung beginnt, auf niedrigere Werte zurückzukehren, sublimiert das Eis (wird direkt zu einem Gas) und hinterlässt eine Staubschicht. Die Lag-Lagerstätte begrenzt das darunter liegende Material, sodass bei jedem Zyklus hoher Neigungsniveaus etwas eisreicher Mantel zurückbleibt. Die glatte Mantelschicht stellt wahrscheinlich nur relativ junges Material dar.

Geomorphologie

Konzentrische Kraterfüllung, Lineated Valley Fill und lobate Schuttschürzen

Mehrere Arten von Landformen wurden als wahrscheinlicher Schmutz und Gesteinsschutt identifiziert, der riesige Eisablagerungen bedeckt. Die konzentrische Kraterfüllung (CCF) enthält Dutzende bis Hunderte von konzentrischen Graten, die durch die Bewegungen von manchmal Hunderten Meter dicken Eisansammlungen in Kratern entstehen. Lineated Valley Fill (LVF) sind Gratlinien in Tälern. Diese Linien könnten sich entwickelt haben, als andere Gletscher tälerabwärts wanderten. Einige dieser Gletscher scheinen aus Material zu stammen, das um Mesas und Buttes herum sitzt. Lobate Schutt Schürzen (LDA) sind die Namen dieser Gletscher. All diese Merkmale, von denen angenommen wird, dass sie große Mengen an Eis enthalten, finden sich in den mittleren Breiten sowohl auf der Nord- als auch auf der Südhalbkugel. Diese Gebiete werden manchmal als Fretted Terrain bezeichnet, weil es manchmal winklig ist. Mit der überlegenen Auflösung der Kameras von Mars Global Surveyor (MGS) und MRO haben wir festgestellt, dass die Oberfläche von LDAs, LVF und CCFs ein komplexes Gewirr von Rippen aufweist, die der Oberfläche des menschlichen Gehirns ähneln. Breite Kämme werden als geschlossenzelliges Gehirngelände bezeichnet , und die weniger verbreiteten schmalen Kämme werden als offenzelliges Hirngelände bezeichnet. Es wird angenommen, dass das weite, geschlossenzellige Terrain noch einen Eiskern enthält, dass, wenn er schließlich verschwindet, die Mitte des breiten Rückens zusammenbricht, um die schmalen Rücken des offenzelligen Gehirngeländes zu erzeugen. Heute ist es allgemein anerkannt, dass gletscherähnliche Formen, gelappte Schuttschürzen, lineare Talfüllungen und konzentrische Füllungen alle insofern verwandt sind, als sie die gleiche Oberflächentextur haben. Gletscherähnliche Formen in Tälern und karähnliche Nischen können mit anderen zusammenwachsen, um gelappte Schuttschürzen zu erzeugen. Wenn gegenüberliegende Schuttschürzen konvergieren, ergibt sich eine lineare Talfüllung

Viele dieser Merkmale finden sich auf der Nordhalbkugel in Teilen einer Grenze, die als Mars-Dichotomie bezeichnet wird . Die Dichotomie des Mars findet sich meist zwischen den Längengraden 0 und 70 östlicher Länge. In der Nähe dieses Gebiets befinden sich Regionen, die nach alten Namen benannt sind: Deuteronilus Mensae , Protonilus Mensae und Nilosyrtis Mensae .

Zungenförmige Gletscher

Einige der Gletscher fließen Berge hinab und werden von Hindernissen und Tälern geformt; sie bilden eine Art Zungenform.

Hummel-Erleichterung

In Nereidum Montes wurde ein hügeliges Relief gefunden, das den Veiki-Moränen in Nordschweden ähnelt . Es wird vermutet, dass das Relief aus dem Schmelzen eines Marsgletschers resultiert.

Es gibt keine aktuellen Hinweise auf Gletscher auf einem der Vulkane auf dem Mars

Eisdecke

Es gibt viele Beweise für einen großen Eisschild, der in der Südpolarregion des Planeten existierte. Dort findet man eine große Anzahl von Eskern, die sich unter Eis bilden. Das Feld der Esker bildet die Formation Dorsa Argentea . Der Eisschild hatte eine Fläche, die doppelt so groß war wie die des Bundesstaates Texas .

Gemahlenes Eis

Am steilen Hang ist ein Querschnitt von unterirdischem Wassereis freigelegt, der in dieser farbintensiven Ansicht des MRO hellblau erscheint . Die Szene ist etwa 500 Meter breit. Der Abhang fällt etwa 128 Meter vom ebenen Boden ab. Die Eisschilde reichen von knapp unter der Oberfläche bis in eine Tiefe von 100 Metern oder mehr

Der Mars hat riesige Gletscher, die über weite Gebiete in den mittleren Breiten unter einer Schicht aus felsigem Schutt versteckt sind. Diese Gletscher könnten ein großes Reservoir an lebenserhaltendem Wasser auf dem Planeten für einfache Lebensformen und für zukünftige Kolonisten sein. Untersuchungen von John Holt von der University of Texas at Austin und anderen ergaben, dass eines der untersuchten Merkmale dreimal größer als die Stadt Los Angeles und bis zu 800 m dick ist, und es gibt noch viel mehr.

Einige der eiszeitlichen Merkmale wurden in den 1970er Jahren von den Viking-Orbitern der NASA entdeckt. Seit dieser Zeit wurden glazialähnliche Merkmale mit immer fortschrittlicheren Instrumenten untersucht. Viel bessere Daten wurden von Mars Global Surveyor , Mars Odyssey , Mars Express und Mars Reconnaissance Orbiter erhalten .

Galerie

Interaktive Marskarte

Acheron Fossae Acidalia Planitia Alba Mons Amazonis Planitia Aonia Planitia Arabia Terra Arcadia Planitia Argentea Planum Argyre Planitia Chryse Planitia Claritas Fossae Cydonia Mensae Daedalia Planum Elysium Mons Elysium Planitia Gale crater Hadriaca Patera Hellas Montes Hellas Planitia Hesperia Planum Holden crater Icaria Planum Isidis Planitia Jezero crater Lomonosov crater Lucus Planum Lycus Sulci Lyot crater Lunae Planum Malea Planum Maraldi crater Mareotis Fossae Mareotis Tempe Margaritifer Terra Mie crater Milankovič crater Nepenthes Mensae Nereidum Montes Nilosyrtis Mensae Noachis Terra Olympica Fossae Olympus Mons Planum Australe Promethei Terra Protonilus Mensae Sirenum Sisyphi Planum Solis Planum Syria Planum Tantalus Fossae Tempe Terra Terra Cimmeria Terra Sabaea Terra Sirenum Tharsis Montes Tractus Catena Tyrrhen Terra Ulysses Patera Uranius Patera Utopia Planitia Valles Marineris Vastitas Borealis Xanthe TerraKarte von Mars
Das obige Bild enthält anklickbare LinksInteraktive Bildkarte der globalen Topographie des Mars . Fahren Sie mit der Maus über das Bild, um die Namen von über 60 markanten geografischen Merkmalen anzuzeigen, und klicken Sie, um sie zu verlinken. Die Farbgebung der Basiskarte zeigt relative Höhen an , basierend auf Daten des Mars Orbiter Laser Altimeters des Mars Global Surveyor der NASA . Weiß- und Brauntöne zeigen die höchsten Erhebungen an (+12 bis +8 km ); gefolgt von Rosa und Rot (+8 bis +3 km ); Gelb ist0km ; Grün und Blau sind niedrigere Höhen (bis zu-8 km ). Achsen sind Breiten- und Längengrade ; Polarregionen werden notiert.


Siehe auch

Verweise

Externe Links