Mars

Der Kriegsbringer

Mars der vierte Planet von der Sonne aus und der siebtgrößte:

        Umlaufbahn:  227.940.000 km (1,52 AE) von der Sonne entfernt
        Durchmesser: 6.794 km
        Masse:       6,4219·1023 kg

Mars (Griechisch: Ares) ist mythologisch Gott des Kriegs. Der Planet hat seinen Namen wahrscheinlich wegen seiner roten Farbe, man nennt ihn deshalb manchmal auch den Roten Planeten (eine interessante Randbemerkung: der römische Gott Mars war Gott des Ackerbaus, bevor er mit dem griechischen Ares in Verbindung gebracht wurde; jene mit Gefallen an Kolonisierung und Terraformung des Mars dürften diesen Symbolismus bevorzugen). Der Name des Monats März leitet sich von Mars ab.

Mars ist seit prähistorischen Zeiten bekannt. Natürlich wurde er intensiv von der Erde aus untersucht. Aber sogar sehr große Teleskope haben dabei Probleme, weil er zu klein ist. Er ist immer noch Liebling von Science-Fiction-Autoren als beliebtester Ort im Sonnensystem (abgesehen von der Erde) für menschliche Besiedlung. Aber die berühmten „Kanäle“, die von Lowell und anderen „gesehen“ wurden, waren genauso unwirklich wie Barsoomische Prinzessinnen.


Viking 2 Landestelle

Pathfinder Landestelle

Die erste Sonde, die den Mars besuchte, war 1965 Mariner 4. Verschiedene anderen folgten, inklusive Mars 2, dem ersten Fahrzeug, das auf dem Mars gelandet ist, sowie der beiden Viking Bodensonden 1976 (links). Einer Durststrecke von 20 Jahren ein Ende setzend landete Mars Pathfinder erfolgreich am 4. Juli 1997 (rechts). 2004 landeten die „Mars Expedition Rovers“ „Spirit“ und „Opportunity“ der NASA auf dem Mars und sendeten geologische Daten sowie viele Bilder an die Erde zurück; sie sind dort nach über einem Jahr immer noch in Betrieb. Außerdem sind noch drei Marsobiter (Mars Global Surveyor und Mars Odessey der NASA sowie Mars Express der ESA) gegenwärtig in Betrieb.

Die Umlaufbahn des Mars ist stark elliptisch. Eins der Resultate davon sind die Temperaturschwankungen von circa 30 °C am sonnennächsten Punkt der Marsoberfläche zwischen Aphel und Perihel. Dies hat große Auswirkung auf das Marsklima. Während die durchschnittliche Temperatur um die 218 °K (-55 °C, -67 °F) liegt, schwanken die marsianischen Oberflächentemperaturen von gerade mal 140 °K (-133 °C, -207 °F) am Winterpol bis nahezu 300 °K (27 °C, 80 °F) auf der Tagesseite im Sommer.

Obwohl Mars wesentlich kleiner ist als die Erde, ist seine Oberfläche ungefähr so groß wie die Landfläche auf der Erde.

Mit Ausnahme der Erde hat Mars die abwechslungsreichsten und interessantesten Gebiete aller terrestrischen

Olympus Mons

Planeten, manche sind absolut spektakulär:

Ein Großteil der Marsoberfläche ist sehr alt und verkratert, aber es gibt auch wesentlich jüngere Täler, Grate, Hügel und Ebenen (nichts davon ist mit einem Teleskop detailliert zu erkennen, noch nicht einmal vom Hubble Space Telescope aus; alle diese Informationen erlangten wir nur mithilfe von Raumsonden, die zum Mars geschickt wurden).


Südliches Hochland

Die Südhalbkugel des Mars ist mit ihren vorherrschenden altverkraterten Gebirgszügen (links) dem Mond ziemlich ähnlich. Im Gegensatz dazu besteht die nördliche Hälfte aus viel jüngeren Ebenen, die sich nicht so stark erheben und eine vielfach kompliziertere Geschichte hinter sich haben. Ein abrupter Übergang in der Höhe scheint sich an der Grenze zu befinden. Die Gründe für diese globale Trennung und diese abrupte Grenze sind unbekannt (manche spekulieren, daß sie auf einen gewaltigen Einschlag kurz nach der Akkretion von Mars zurückzuführen seien). Die Mars Global Surveyor-Mission lieferte eine hübsche 3D-Karte, auf der dieses Merkmal deutlich zu erkennen ist.

Das Innere des Mars ist nur insofern bekannt, als Daten über Oberfläche und Massenstatistiken des Planeten darüber Auskunft geben. Das wahrscheinlichste Szenarium besteht aus einem dichten Kern von ungefähr 1.700 km Radius, einem flüssigen felsigen Mantel - etwas dichter als der der Erde - und einer dünnen Kruste. Die, verglichen mit anderen terrestrischen Planeten, relativ geringe Dichte des Mars deutet an, daß sein Kern wahrscheinlich einen großen Anteil Schwefel zusätzlich zu Eisen besitzt (Eisen und Eisensulfid).

Wie Merkur und der Mond scheint auch Mars keine aktive Plattentektonik aufzuweisen; es gibt keine Beweise für horizontale Bewegungen der Oberfläche wie aufgefaltete Berge, wie sie auf der Erde völlig gewöhnlich sind. Ohne laterale Plattenbewegungen bleiben Spannungsherde an einer relativ zur Oberfläche festen Stelle. Dies könnte, zusammen mit der geringeren Oberflächengravitation, für die Tharsis-Hochebene mit ihren gigantischen Vulkanen verantwortlich sein. Dennoch gibt es keine Beweise für augenblickliche vulkanische Aktivitäten. Und trotzdem, Daten der Mars Global Surveyor deuten darauf hin, daß der Mars in seiner Frühgeschichte tektonische Aktivität aufwies.


Netz aus Tälern

An vielen Stellen auf Mars sind Erosionen inklusive Spuren großer Überschwemmungen und kleiner Flußsysteme (rechts) deutlich auszumachen. Zu bestimmter Zeit befand sich sicher etwa Flüssiges an der Oberfläche. Es könnte große Seen oder sogar Ozeane gegeben haben; die Beweise dafür wurden von einigen netten Aufnahmen der Mars Global Surveyor von geschichtetem Gelände sowie durch die mineralogischen Resultate des MER Opportunity-Rovers erhärtet. Vieles deutet auf ein Vorkommen flüssiger Episoden in der Vergangenheit hin, diese scheinen aber nur für kurze Zeit Bestand gehabt zu haben und sehr lang her zu sein; das Alter der Erosionskanäle wird auf ungefähr vier Milliarden Jahre geschätzt. Dennoch zeigen Bilder der Mars Express-Mission etwas, das wie ein gefrorener See Írscheint, der erst kürzlich (vor etwa vier Millionen Jahren) flüssig gewesen zu sein scheint. Eine Bestäigung dieser Interpretation wäre in der Tat eine großartige Sache (die Valles Marineris wurden NICHT von fließendem Wasser hervorgerufen. Sie entstanden vielmehr durch Strecken und Brechen der Kruste in Zusammenhang mit der Entstehung der Tharsis Hochebene)!

In seiner Frühgeschichte war Mars der Erde sehr ähnlich. Wie auf der Erde wurde fast das gesamte Kohlendioxid bei der Entstehung der karbonischen Felsen verbraucht. Aber wegen des Fehlens der Plattentektonik der Erde konnte Mars dieses Kohlendioxid nicht wieder freisetzen und damit auch keinen nennenswerten Treibhauseffekt entwickeln. Die Marsoberfläche ist daher viel kühler als es die der Erde bei gleicher Entfernung zur Sonne wäre.

Mars besitzt eine sehr dünne Atmosphäre, bestehend aus einem verschwindend geringen Anteil des ursprünglichen Kohlendioxids (95,3%) zuzüglich Stickstoff (2,7%), Argon (1,6%) und Spuren von Sauerstoff (0,15%) und Wasser (0,03%). Der durchschnittliche Luftdruck an der Marsoberfläche beträgt lediglich sieben Millibar (weniger als 1% von dem an der Erdoberfläche), aber er variiert stark zwischen 9 Millibar im tiefsten Tal und 1 Millibar am Gipfel von Olympus Mons. Er ist ztotzdem stark genug, um kräftige Winde und beträchtliche Sandstürme zu ermöglichen, die gelegentlich für Monate den gesamten Planeten verschlingen. Die dünne Atmosphäre des Mars produziert zwar einen Treibhauseffekt, aber dieser reicht nur für eine Erwärmung der Oberflächentemperatur um fünf Grad; wesentlich weniger als wir auf Venus und Erde feststellen können.


Südpol des Mars

Frühe Beobachtungen des Mars zeigten permanente Eiskappen an beiden Polen; sie sind sogar mit kleineren Teleskopen zu erkennen. Heute wissen wir über sie, daß sie aus Wassereis und festem Kohlendioxid bestehen („Trockeneis“). Die Eiskappen beherbergen eine schichtweise Struktur mit unterschiedlichen Konzentrationen dunklen Staubs. Im nördlichen Sommer geht das Kohlendioxid direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über (der Vorgang wird Sublimieren genannt) und hinterläßt dabei eine Wassereisschicht. Die Mars Express-Mission hat bewiesen, daß die südliche Polkappe (links) eine ganz ähnliche Wasserschicht enthält. Die Mechanismen, die für diese Schichtbildung verantwortlich sind, sind unbekannt, könnten aber von den klimatischen Veränderungen herrühren, die wiederum auf langfristige Änderungen des Neigungswinkels des Marsäquators zur Ebene seiner Umlaufbahn zurückgehen. Außerdem könnten sich in niedrigeren Breiten verborgene Reservoirs von Wassereis unter der Oberfläche befinden. Die jahreszeitlich bedingten Wechsel der Polkappengrößen verändern den Luftdruck an der Oberfläche um 25% (gemessen an den Stellen, an denen die Viking-Sonden gelandet sind).


Mars vom HST

Kürzlich haben Beobachtungen mit dem Hubble Space Telescope (rechts) aufgedeckt, daß die Verhältnisse zum Zeitpunkt der Viking-Missionen nicht unbedingt typisch gewesen sein müssen. Die Marsatmosphäre scheint nun sowohl kühler als auch trockener zu sein, als die Vikingsonden gemessen haben.

Die Viking-Sonden führten Experimente zur Bestimmung der Existenz von Leben auf dem Mars durch. Die Resultate waren zwar mehrdeutig, aber die meisten Wissenschaftler glauben, daß sie keinen Beweis für Leben auf dem Mars liefern (obwohl es immer noch Kontroversen darüber gibt). Optimisten führen aus, daß nur zwei winzige Proben genommen wurden, und das noch nicht einmal an günstigen Stellen. Weitere Experimente werden von zukünftigen Marsmissionen durchgeführt werden.

Eine kleine Anzahl Meteoriten (die SNC-Meteoriten) stehen unter dem Verdacht, ursprünglich vom Mars zu stammen.

Am 6. August 1996 verkündeten David McKay u.a. die erste Identifizierung von etwas, das sie für mögliche Beweise für ein Vorkommen von marsianischen Mikroorganismen in der Vorzeit hielten, die sie im Meteoriten ALH84001 gefunden hatten. Obwohl zu diesem Thema immer noch Kontroversen die Diskussionen beherrschen, hat der Großteil der wissenschaftlichen Gemeinschaft diese Schlußfolgerung nicht geteilt. Wenn es Leben auf dem Mars gibt oder gab, haben wir es noch nicht gefunden.

Große, aber nicht globale schwache Magnetfelder existieren in verschiedenen Regionen des Planeten. Diese unerwartete Entdeckung machte Mars Global Surveyor wenige Tage nach Eintritt in die Umlaufbahn. Sie sind wahrscheinlich Überreste eines früheren globalen Magnetfeldes, das zwischenzeitlich verschwand. Dies dürfte von gewisser Bedeutung bei Rückschlüssen auf das Marsinnere sowie die Geschichte der Atmosphäre und dadurch auch auf die Möglichkeit früheren Lebens haben.

Wenn er sich am Nachthimmel befindet, ist Mars mit bloßem Auge sichtbar. Mars ist ein schwieriges, aber lohnendes Ziel während der immerhin drei oder vier Monate im Marsjahr, in denen er der Erde am nächsten ist. Seine augenscheinliche Größe und Helligkeit variiert mit seiner relativen Position zur Erde. Verschiedene Websites zeigen die Position des Mars (und der anderen Planeten) am Himmel. Genauere und bedarfsgerechtere Karten können mit einem Planetariumprogrammen erstellt werden.

Die Satelliten des Mars


Teil der Valles Marineris

Mars besitzt zwei winzige Satelliten, die ihn knapp oberhalb der Oberfläche umrunden.

           Abstand   Radius    Masse
Satellit   (000 km)   (km)     (kg)    Entdecker   Datum
--------   --------  ------  -------   ---------   -----
Phobos            9      11  1,08·1016  Hall        1877
Deimos           23       6  1,80·1015  Hall        1877

Mehr über Mars, Deimos und Phobos

Offene Punkte


junge Abläufe?


Der Mars gehört zu den bekannteren Planeten, dem roten Planeten; von ihm hat bestimmt jeder schon einmal etwas gehört. Der Mars galt seit Jahrmilliarden als tot. Doch jetzt hat sich der Blick verändert, denn es gibt Hinweise, dass in jüngster geologischer Vergangenheit in Äquatornähe noch kilometerdicke Gletscher existiert haben. Durch seine Ähnlichkeit mit der Erde ist der Mars für die Forscher hochinteressant. Immer wieder stellt sich die Frage, existierte oder existiert auf dem Mars Leben in Form von einfachen Organismen? Im Moment sind dies aber lediglich Spekulationen, die es auch weiterhin wissenschaftlich zu untersuchen gilt. Die Bedingungen, die auf dem Mars herrschen, könnten durchaus Leben hervorbringen. Allerdings sind wir Bewohner der Erde wohl noch lange nicht in der Lage, nach Lust und Laune „einfach mal schnell“ zu diesem Planeten hin zu fliegen, um dort in irgendwelchen komfortablen Ferienwohnungen unseren Urlaub zu verbringen. Interessant wäre es allerdings schon. Doch die Versicherungsgesellschaften hätten bestimmt einige Probleme, hierfür eine Reisekrankenversicherung oder Ähnliches anzubieten.


Expreß zum Jupiter

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Impressum, © Bill Arnett, übersetzt von Michael Wapp; zuletzt ergänzt: 10. April 2014