Kiesbänder auf dem Mars

BLOG: Mente et Malleo

Mit Verstand und Hammer die Erde erkunden
Mente et Malleo

Noch keine zwei Monate ist er auf unserem Nachbarplanet, und schon trudeln die ersten interessanten Funde herein. Aus Aufnahmen aus dem Orbit hatte man ja schon manches mal über die Mitwirkung von fließendem Wasser an der Gestaltung der Marsoberfläche spekuliert. Aber jetzt konnte Curiosity zeigen, dass tatsächlich einst Wasser floss und dabei Kiesbänder, denen auf der Erde nicht unähnlich, ablagerte.

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Die nach dem kanadischen Hottah See benannte Hottah Site. Deutlich sind die verfestigten und verkippten Konglomeratlagen zu erkennen, die mit guter Wahrscheinlichkeit eine verfestigte Rinnenfüllung darstellen. NASA/JPL-Caltech/MSSS.

was auf den ersten Blick vielleicht aussieht, als wenn jemand größere Betonplatten mit einem Vorschlaghammer zerlegt hat, ist nichts anderes als ein zu einem Konglomerat verfestigtes und verkipptes Kiesband, das einst in einer Bach oder Fluss abgelagert wurde. Mit guter Wahrscheinlichkeit haben wir hier die erste außerirdische Rinnenfüllung, die wir je entdeckt haben. Darauf deutet auch die schlechte Sortierung des Sediments hin. Wie Rinnenfüllungen auf der Erde ist das Sediment schlecht sortiert, es findet sich auch hier auf dem Mars jede Korngröße zwischen Sand und Grobkies. Manche der Gerölle zeigen noch eine schlechte Rundung, andere hingegen sind gut gerundet und haben eine längere Transportgeschichte vorzuweisen. Windtransport dürfte bei der Geröllgröße mit Sicherheit ausscheiden. Ich persönlich würde auch die Zementation des Konglomerats durchaus auf die Beteiligung von Wasser schieben, aber dafür reicht auch kapillarer Transport von Porenwasser aus.

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Ein Vergleich der Konglomerate vom Mars auf der linken mit irdischen Beispielen auf der rechten Seite. Die Kiese auf dem Mars mögen vielleicht nicht ganz den Rundungsgrad des irdischen Beispiels erreichen, aber einige sind sehr schön gerundet, so zum Beispiel der im weißen Kreis. Image credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS and PSI.

Und ähnlich wie auf der Erde können wir daraus auf die Ablagerungsbedingungen auf dem Roten Planeten schließen. Aufgrund der Größe der abgelagerten Kiese muss das Wasser eine Fließgeschwindigkeit von mindestens 3,3 km/h gehabt haben. Der Rundungsgrad zumindest einiger der Gerölle deutet auf einen längeren Transport vom Rand des Gale Krater, wo ein Peace Vallis genannte Rinne in einen Schwemmfächer mündet. Mehrere Rinnen auf dem Schwemmfächer zwischen Peace Vallis und der Fundstelle weisen zudem darauf hin, dass fließendes Wasser nicht nur ein kurzfristiges und singuläres Ereignis war, sondern mehrfach wiederholt vor kam. Man darf also gespannt sein, was Curiosity in Zukunft noch so alles entdeckt. Ich jedenfalls bin schon ganz kribbelig.

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Peace vallis, die Rinne vom Rand des Gale Kraters und der dazugehörige Schwemmfächer. Die schwarze Ellipse stellt die Landeellipse von Curiosity dar, der tatsächliche landepunkt ist durch ein winziges Kreuz gekennzeichnet. Image credit: NASA/JPL-Caltech/UofA.

Alluvial fan in Iran

Ein (unschwer zu erkennender) irdischer Schwemmfächer im Südiran.NASA image created by Jesse Allen, using data from NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS, and the U.S./Japan ASTER Science Team. Caption by Rebecca Lindsey, based on interpretation provided on the ASTER Project Science Imagery Gallery Website. [Public domain], via Wikimedia Commons.

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Kiesband im Sanderbereich eines (irdischen) eiszeitlichen Gletschers. Dem Konglomerat auf dem mars nicht ganz unähnlich. Eigenes Foto.

  • Veröffentlicht in: Mars
Gunnar Ries

Gunnar Ries studierte in Hamburg Mineralogie und promovierte dort am Geologisch-Paläontologischen Institut und Museum über das Verwitterungsverhalten ostafrikanischer Karbonatite. Er arbeitet bei der CRB Analyse Service GmbH in Hardegsen. Hier geäußerte Meinungen sind meine eigenen

7 Kommentare

  1. Nachtrag, Laienfrage

    Wie viele Kilometer muss ein kantiger Stein in einem Flussbett auf der Erde zurück legen, damit aus ihm ein rundlicher Flusskiesel wird?

    Eigentlich müssten in den Oberläufen von Flüssen und Bächen der Erde die Steine eher kantig sein.

  2. @ Klaus Bednarik

    Die speziellen Bedingungen auf dem Mars sind sicher mit berücksichtigt.

    Wie weit ein bestimmter Stein transportiert werden muss, um gerundet zu werden, hängt nicht nur von der Transportweite und -dauer ab. Auch von der Härte des betreffenden Gesteins. Ein Kalk wird sicher schneller gerundet werden, als ein Quarzit.
    Der Punkt ist aber, dass es nicht mit einem kurzfristigen Ereignis wie beispielsweise einer Schlammlawine oder einem Schichtfluten getan ist.

  3. Alter der geformten Gesteine?

    Der Mars-Kies sieht recht frisch aus?
    Doch er muss wohl Milliarden von Jahren alt sein ist es doch Konsens, dass es nur in der Frühzeit des Marses viel flüssiges Wasser gab, womit der hier freiliegende Marskies nun seit sehr langer Zeit anderen Erosionsprozessen unterworfen ist.
    Natürlich kann ich nicht beurteilen welche Erosionsprozesse dem Mars-Kies die Frische nehmen könnten. Würde als Laie aber erwarten, dass Sandstürme die Gesteine abschmirgeln. Dieses Abschmirgeln durch Sankörner dürfte auf dem Mars zwar über ein paar Sandstürme gerechnet eine geringe Wirkung haben, doch über viele hundert Millionen Jahre hinweg sollte man schon einen Effekt erwarten.

  4. @ Martin Holzherr

    Sicher, die Ablagerungen selber sind mit guter Wahrscheinlichkeit mehrere Milliarden Jahre alt. Aber die Freilegung kann durchaus jüngeren Datums sein. Und was die “Frische” angeht. Dazu könnte Windschliff durchaus mit beigetragen haben. Indem er die Verwitterungskruste regelmäßig entfernt, lässt er ein Gestein relativ unverwittert aussehen. Ich weiß aber nicht, ob Windschliff auf dem Mars zu den größeren geologischen Kräften zählt. Die Windgeschwindigkeiten sind zwar recht hoch, die dünne Atmosphäre dürfte jedoch nur sehr kleine Korngrößen überhaupt in nennenswerter Form bewegen.

  5. Es gibt wieder neue Bilder vom Mars. Diesmal von einem fußballgroßen, pyramidenförmigen Felsbrocken.

    http://www.nasa.gov/…s/msl/news/msl20121011.html

    Ich frage mich wie der Felsbrocken seine Pyramidenform bekommen hat und wieso Er so allein daliegt. Ohne andere vergleichbare Brocken in der Nähe.

  6. @ Fred

    Die Pyramidenform ist nicht so selten bei vulkanischen Gesteinen. Viele brechen scharfkantig polygonal. man darf nicht von den abgerundeten Granitblöcken ausgehen, wie etwa den Kästeklippen im Harz. Die runde Form ist das Ergebnis von Verwitterung unter feuchten Bedingungen. Und auf dem Mars ist es ziemlich trocken.

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