MARS
Schattenspiele eisiger Wolken
von Stefan Deiters
astronews.com
17. Januar 2008

Der Mars gilt vielen als trockener Wüstenplanet. Trotzdem sollten sich, wie neue Daten der europäischen Marssonde Mars Express zeigen, künftige Astronauten auf dem Mars nicht wundern, wenn sie plötzlich Wolken am rötlichen Marshimmel sehen. Die Wolken in großer Höhe können sogar so dicht sein, dass sie deutlich sichtbare Schatten werfen.

Eine Wolke aus Kohlendioxid-Eis wirft einen Schatten auf die Marsoberfläche. Bild: ESA / OMEGA-Team

Wolken würde wohl zunächst niemand auf dem roten und trockenen Planeten Mars erwarten, es sei denn es handelte sich um Staubwolken. Doch Wolken aus Wassereispartikeln kommen durchaus vor, etwa an den Abhängen der riesigen Marsvulkane. Außerdem gab es immer wieder Hinweise darauf, dass es in weit größerer Höhe zudem noch Wolken aus Kohlendioxid-Eis geben könnte. Verwunderlich wäre dies nicht, besteht doch die dünne Marsatmosphäre zum größten Teil aus Kohlendioxid. Die Temperatur fällt zudem oft genug unter den Gefrierpunkt des Gases.

Jetzt hat ein französisches Wissenschaftlerteam den Beweis gefunden, dass es diese Trockeneis-Wolken tatsächlich gibt und dass sie teilweise so groß und dicht werden können, dass sie auf der Marsoberfläche einen deutlichen Schatten werfen. "Es ist das erste Mal, dass Kohlendioxideis-Wolken auf dem Mars von einer Sonde identifiziert und aufgenommen wurden", erklärt Franck Montmessin vom Service d'Aeronomie der Universität in Versailles. "Das ist wichtig, da wir so nicht nur etwas über das Aussehen der Wolken erfahren, sondern auch über ihre Größe und Dichte."

Nach früheren indirekt ermittelten Informationen über diese Wolken, sollten sie nicht sonderlich dick sein und aus relativ kleinen Partikeln bestehen. Die neuen Daten des OMEGA Visible and Infrared Mineralogical Mapping Spectrometer an Bord von Mars Express zeichnen nun ein anderes Bild: Die Wolken, die die Forscher in rund 80 Kilometern Höhe entdeckten, können sich über mehrere Hundert Kilometer erstrecken und waren deutlich dicker als erwartet. Sie sehen damit nicht wie Eiswolken auf der Erde, sondern mehr wie ganz konventionelle Wolken aus.

Außerdem stellte sich heraus, dass die jetzt entdeckten Wolken aus deutlich dickeren Partikeln bestehen als gedacht und sogar so dick sind, dass sie einen deutlichen Schatten auf der Marsoberfläche werfen. Die Forscher hatten nicht erwartet, dass sich Partikel in der jetzt nachgewiesenen Größe in dieser Höhe bilden oder hier längere Zeit bleiben können. Sie sollten eigentlich relativ schnell zur Oberfläche zurückfallen.

"Die Wolken, die wir mit OMEGA aufgenommen haben, können die Helligkeit der Sonne um bis zu 40 Prozent reduzieren", erläutert Montmessin die weitere Bedeutung des Fundes. "Das bedeutet, dass ein recht dunkler Schatten entsteht, der auch zu einer Verringerung der Temperatur am Boden führen wird." Die Forscher erwarten, dass die Temperatur im Schatten einer solchen Wolke etwa zehn Grad unter der Temperatur in der Umgebung liegt. "Das kann das lokale Wettergeschehen, insbesondere die Winde, beeinflussen."

Die Kohlendioxid-Wolken wurden vor allem in der Äquatorregion des Mars gefunden. Ihre unerwartete Form und Partikelgröße führen die Wissenschaftler daher auf die erheblichen täglichen Temperaturschwankungen am Marsäquator zurück. Durch kalte Temperaturen in der Nacht und hohe Temperaturen am Tag könnte es zu großräumigen Umschichtungen in der Atmosphäre kommen, insbesondere wenn die Sonne morgens die Oberfläche erwärmt.

An was für Teilchen das Kohlendioxid-Eis in großer Höhe kondensiert, wissen die Forscher noch nicht. Auf der Erde dienen Salz oder Staub als Kondensationskeime. Auf dem Mars käme Marsstaub in Frage, der dazu in diese Höhen transportiert werden müsste oder aber der Staub von winzigen Meteoriten, die in die obere Marsatmosphäre eindringen. Eine andere Möglichkeit wäre, dass es sich bei den Kondensationskeimen auch um winzige Wassereiskristalle handelt.

"Die Entdeckung ist wichtig für Überlegungen über das frühere Klima auf dem Mars", so Montmessin. "Der Planet war vermutlich früher deutlich wärmer und es gibt eine Theorie, nach der der Mars von einer Kohlendioxid-Wolkendecke überzogen war. Unsere jetzigen Untersuchungen können dazu beitragen, besser zu verstehen, welche Rolle solche hohen Wolken bei der globalen Erwärmung des Mars gespielt haben."