Der Mars steht uns in diesen Tagen besonders nah. Viele Teleskope werden unseren Nachbarn wieder einmal aufs Korn nehmen, ist er doch der einzige Planet, auf dem man auch mit kleineren Fernrohren Oberflächendetails und deren Veränderung erkennen kann. Und Mars steckt immer wieder voller Überraschungen. So zeigen neue Aufnahmen des Mars Reconnaissance Orbiter der NASA im Detail, wie sich die Polkappen des Roten Planeten im Verlauf des Mars-Frühjahres verändern.

Sommer und Winter sind keine exlusiven Angelegenheiten der Erdbewohner. Der Mars hat nicht nur einen ähnlich langen Tag wie die Erde (ein Marstag ist knapp 40 Minuten länger als ein Erdentag), die Neigung seiner Rotationsachse von 25° beschert ihm ebenfalls regelmäßige Jahreszeiten. Besonders spannend ist die Entwicklung der Polkappen, die im jahreszeitlichen Wechsel wachsen und schrumpfen. Das Abschmelzen seiner Polkappen lässt sich während einer Marsopposition bereits in einem guten Amateurteleskop verfolgen.

Der Mars am 26. September 2003. Aufgenommen unter den besonders guten atmosphärischen Bedingungen der Edelweißspitze in Österreich (2500 Meter Meereshöhe). Instrumente: 7" Maksutov-Newton f/8, Philips ToUcam 740k,  2,4-fach Barlow + 2-fach Barlow Aufnahme mit IR-Sperr und IR-Passfilter, als IR-RGB-Bild zusammengesetzt. Georg Görgen, Monschauer Sternfreude 

„Abschmelzen“ ist allerdings nicht der richtige Ausdruck. Erstens besteht das Eis auf dem Mars zu einem großen Teil aus gefrorenem Kohlendioxid und nicht zu 100% aus Wassereis wie auf der Erde. Zweitens ist der Atmosphärendruck auf der Marsoberfläche weit geringer als auf unserem Heimatplaneten – der mittlere Druck beträgt weniger als 7 Millibar, das entspricht dem Luftdruck der Erdatmosphäre in etwa 40 Kilometern Höhe! Die Polkappen schmelzen also nicht wie das Eis auf der Erde, sondern sie verdunsten – oder „sublimieren“, wie der Fachmann sagt. Dabei bilden sich regelmäßig Eiswolken in der dünnen Atmosphäre des Planeten, die ebenfalls unter günstigen Umständen mit Amateurteleskopen sichtbar sind.

Doch auch dieses Verdunsten läuft nicht ruhig und gesittet ab. Neue Bilder des Mars Reconnaissance Orbiter, einer Sonde der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA zeigen gewaltige Fontänen aus Wasser- und Kohlendioxiddampf, die aus dem Boden der südlichen Eiskappe herausschießen. Die Bilder wurden zu Beginn des südlichen Mars-Sommers mit dem Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) aufgenommen und bestätigen die Vermutung, dass die wärmenden Sonnenstrahlen zunächst die Eisschicht der Polkappen durchdringen und den darunterliegenden Marsboden aufheizen. Das Kohlendioxideis an der Unterseite der Eiskappe verdunstet, ist aber zunächst noch durch die darüberliegenden Eisschichten gefangen. Der Druck steigt so lange bis sich das Kohlendioxidgas seinen Weg zur Oberfläche bahnt und dort in die Höhe schießt – ähnlich einem Geysir auf der Erde. Das expandierende Gas kühlt sich schlagartig wieder ab und gefriert zu Kohlendioxidschnee, der eine weit sichtbar Fontäne ausbildet.

Aufnahmen des CRISM-Spektrometers an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter zeigen Fontänen aus Wasser- und Kohlendioxideis in der südlichen Polarregion des Mars. (NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/USGS)  

Die Bilder des CRISM-Instrumentes zeigen diesen Prozess in einer Serie von vier Aufnahmen, die zu einem kurzen Film zusammengefügt wurden. Die einzelnen Bilder wurden im Zeitraum zwischen der Frühjahrs-Tag-und-Nachtgleiche und der südlichen Sommersonnenwende aufgenommen. Das Bild auf der linken Seite zeigt die Region in „Echtfarben“, also ungefähr so, wie sie das menschliche Auge wahrnehmen würde. Auf der rechten Seite ist die gleiche Sequenz in Falschfarben dargestellt. Hier korrespondiert die Farbe blau-magenta mit dem Kohlendioxidschnee, während eine grünliche Färbung auf Wassereis hindeutet.

Es ist beeindruckend zu verfolgen, wie jede neue Marsmission weitere Details unseres Nachbarplaneten enthüllt. Seit der Pathfinder-Mission vor 10 Jahren ist unser Wissen vom Roten Planeten enorm angewachsen, und auch im Augenblick ist bereits eine neue Sonde zum Mars unterwegs: der Phoenix-Lander, die erste Landemission, die eine der interessanten Polarregionen ansteuert. Im September 2008 soll Phoenix sein Ziel erreichen, spätestens dann dürfen wir uns auf neue Überraschungen gefasst machen!

Mehr Infos: Mars Reconnaissance Orbiter Homepage