„Plumes“ auf Mars – was mag das sein?

Ein am 16.2.2015 in Nature veröffentlichtes Paper (doi:10.1038/nature14162) vermeldet Sichtungen durch zahlreiche Amateurastronomen auffälliger Ereignisse in der Mars-Atmosphäre. Die Sichtungen fanden im März und April 2012 statt. Die Auffälligkeit baute sich innerhalb von weniger als 10 Stunden auf und hatten etwa 10 Tage Bestand, veränderte aber während der Periode der Sichtbarkeit ihre Struktur. Sie erstreckte sich über 500-1000 km in die Nord-Süd- sowie Ost-West-Richtung.

Die Region, über der das Ereignis gesichtet wurde, befindet sich auf der Südhalbkugel, um etwa 195 Gerad West und 45 Grad Süd. Das Paper sagt „bei Terra Cimmeria“, was aber noch nicht sehr hilfreich ist. Terra Cimmeria ist riesig. Die Sichtungen erfolgten jeweils am Morgen-Terminator. Im März 2012 stand der Mars in Opposition, sodass man von der Erde mehr oder weniger die sonnenbeschienene Halbkugel komplett sahen. Der Durchgang durch den Morgen-Terminator markiert damit auch in etwa den Beginn der Beobachtbarkeit von der Erde. Beim Eintritt in die Nacht, was mit dem Ende der Sichtbarkeit von der Erde zusammen fiel, waren die Erscheinungen jedoch nicht zu sehen, sodass auf eine Variabilität im Tagesrhythmus geschlossen werden kann.

Die Beobachtungen legen nahe, dass das Ereignis sich bis in Höhen von 200-250 km erstreckt haben muss, also weit in die Exosphäre hinein. Es ist kein Mechanismus bekannt, der Wolkenfahnen in solchen Höhen plausibel macht. Die Herkunft der beobachteten Ereignisse ist vollkommen unklar.

März/April 2012 entspricht etwa einer „Solar Longitude“ von 90 Grad, also Beginn des Winters auf der Südhalbkugel. Mars ist dann in der Nähe des Aphels seiner Bahn – weit außerhalb der Saison, in der große Staubsturmereignisse stattfinden. Dass Staub in großen Mengen so hoch hinauf getragen wird, ist ohnehin nicht denkbar.

Das Hubble Space Telescope hat auch vereinzelt Wolken in sehr großen Höhen über dem Mars festgestellt, allerdings zumeist in Höhen von nicht mehr als 100 km und auch nicht so ausgedeht und auffällig wie das, was im März und April 2012 beobachtet wurde. Es gibt allerdings eine Beobachtung des HST aus dem Jahr 1997, die eine abnorm hohe Wolkenfahne zeigen könnte.

2012 waren drei aktive Sonde im Mars-Orbit, MRO und Odyssey der NASA (der wackere MGS ging bereits 2006 kaputt) und Mars Express der ESA. Die Kameras dieser Sonden sind primär dazu gedacht, die Oberfläche zu kartieren, nicht aber für die Beobachtung atmosphärischer Erscheinungen in großer Höhe, die nur gegen den dunklen Himmel, nicht aber gegen die helle Oberfläche zu sehen sind. Die NASA-Sonden befinden sich auf sonnensynchronen Bahnen, die immer (in etwa) zur selben lokalen Mars-Zeit den Äquator kreuzen und terminatornahe Regionen nicht überfliegen. Ein Versuch, mit der Wetterkamera MARCI auf MRO die Ereignisse zu beobachten, ging deswegen leer aus.

Ein Artikel vom 16.2. im ESA-Webauftritt verweist auf die ESA-Mission ExoMars 2016, die im Januar 2016 gestartet werden soll. Diese Mission beinhaltet einen Mars-Orbiter (TGO=Trace Gas Orbiter), der mit Instrumenten ausgestattet ist, die selbst geringste Spuren von Stoffen in der Mars-Atmosphäre detektieren kann. Dies geschieht gerade während des Schattenein- und Austritts, also in Terminatornähe. Sollte während der laufenden Mission wieder ein solches Ereignis auftreten, wird der ExoMars-TGO bestimmt harte Daten liefern können, um die Ursache zu bestimmen.

Aber wir müssen vielleicht gar nicht so lange warten. Die aktuelle ESA-Mission MEX hat ja die VMC-Kamera an Bord. Diese kann am Apozentrum der Bahn globale Aufnahmen des roten Platen erstellen und damit möglicherweise auch einen Beitrag zur Aufklärung liefern. Warum dies 2012 nicht bereits geschah, entzieht sich meiner Kenntnis – vielleicht ließ die Bahngeometrie zu diesem Zeitpunkt keine Beobachtung der betreffenden Region in den lokalen Morgenstunden zu. Hier geht es zum VMC-Blog, und hier auf Flickr kann das gesamte Oeuvre der VMC eingesehen werden, also alle Bilder, die die VMC je gemacht hat.

Und dann ist da ja jetzt auch noch MAVEN. Das ist eine Aeronomie-Mission; sie soll also gerade Ereignisse an der Granze zwischen Hochatmosphäre und Weltraum untersuchen, insbesondere, solche Effekte, die Material aus der Atmosphäre forttragen. Die Sonde ist in einer exzentrischen Bahn mit einer Periareshöhe um 150 km, also taucht die Sonde bei jedem Umlauf in die Exosphäre ein, müsste also auch etwas feststellen können – wenn die Bahngeometrie beim nächsten Auftreten dieses Ereignisses so ist, wie man sie gerade braucht.

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++++ Update: Ich habe natürlich auch gleich im VMC-Bildarchiv auf Flickr nachgeschaut, aber wie es aussieht, gibt es keine VMC-Bilder zwischen dem 14.10.2011 und dem 6.5.2012. Also nichts aus März und April 2012. Jetzt fällt mir auch wieder ein, warum. Am 16. Oktober 2011 gab es ein akutes Problem mit dem Hauptspeicher, sodass der Betrieb aller Instrumente ausgesetzt werden musste. Erst im Mai 2012 wurde die VMC wieder aktiviert.

Michael Khan

Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder. Neben meinem hauptberuflichen Engagement bin ich auch privat als Hobbyastronom aktiv, mein Interesse gilt hauptsächlich der Planetenbeobachtung. Zudem versuche ich, interessierten (insbesondere jungen) Laien die Faszination der Raumfahrt in öffentlichen Vorträgen, auch in Schulen, nahezubringen. Mein besonderes Anliegen ist es, in der Öffentlichkeit das Interesse an den Naturwissenschaften zu wecken. ---------------------------------------------------------------- Eines muss ich noch erwähnen. Eigentlich handelt es sich dabei um Selbstverständlichkeiten. Dennoch zeigt die Erfahrung, dass solche expliziten Hinweise notwendig sind. Grundsätzlich sind Kommentare zu allen meiner Artikel willkommen, von wem auch immer. Dennoch erwarte ich die Einhaltung gewisser, sicher nicht übermäßig restriktiver Regeln: Kommentare sollen sich auf das Thema des Artikels beziehen. Ist dies nicht der Fall, zerfasert die Diskussion in Privatgespäche einzelner Diskutanten. Ferner ist es nun einmal so, dass einige wenige Individuen dazu neigen, Blogs einfach für ihre eigenen Zwecke zu kapern und die Diskussion zu einem Thema umlenken, das sie selbst interessiert, aber beliebig weit vom Thema des aktuellen Artikels ist. Elementare Höflichkeit gebietet, das zur Kenntnis zu nehmen, was ein Blogautor geschrieben hat. Ich behalte mir vor, einzelne Artikel, bei denen ein solcher Sachverhalt erkennbar ist, aus der Kommentarliste zu entfernen. Es ist natürlich so, dass es hier eine gewisse Grauzone gibt. Im Zweifelsfall lasse ich mit mir reden. Beim folgenden Punkt bin ich nicht mehr diskussionsbereit: Kommentare, in denen vorwiegend oder ausschließlich über meine Person oder über Dritte spekuliert wird, insbesondere dann, wenn dabei beleidigende, abwertende oder verächtlich machende Äußerungen verwendet werden, werden gelöscht. Kommt es bei einem Kommentator wiederholt zu solchen Vorfällen, muss er damit rechnen, in meinem Blog gesperrt zu werden. Dies gilt auch dann, wenn ein Kommentator sein kritikwürdiges Verhalten in einem anderen Blog im scilogs-Umfeld, aber noch nicht in "Go for Launch" begangen hat.

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