MARS EXPRESS
Mysteriöse Staubstürme auf dem Mars
von Stefan Deiters
astronews.com
12. Dezember 2007

Im Sommer beschäftigte das Wetter auf dem Mars auch zahlreiche Menschen auf der Erde: Ein gewaltiger Staubsturm hatte nämlich den gesamten Roten Planeten eingehüllt und behinderte die Energieversorgung der beiden Marsrover der NASA. Messungen der europäischen Sonde Mars Express könnten nun helfen, mehr über dieses Phänomen zu erfahren, was auch für potentielle Marsbesucher nicht unwichtig sein dürfte.

So stellt sich ein Künstler einen Staubsturm auf dem Mars vor.  Bild: ESA / C. Carreau

Viele Fans der beiden NASA-Marsrover Spirit und Opportunity werden sich sicher noch erinnern: Im Sommer wütete ein gewaltiger Staubsturm auf dem Roten Planeten, der den gesamten Mars einhüllte und die Mission der beiden Marsrover erheblich behinderte und sogar gefährdete (astronews.com berichtete wiederholt). Der Marsrover Opportunity verschob wegen des Sturms den eigentlich für Anfang Juli geplanten Abstieg in den Victoria-Krater um mehrere Monate und wurde zeitweise sogar in einen extremen Energiesparmodus versetzt. Zum einen erreichte kaum noch Sonnenlicht die Marsoberfläche, zum anderen hatte sich auf den Solarzellen des Rovers eine dichte Staubschicht niedergeschlagen.

Aus dem sicheren Orbit verfolgte die europäische Marssonde Mars Express die Ereignisse auf dem Roten Planeten: Der Staubsturm sorgte dafür, dass sich die Temperatur in der Atmosphäre des Mars zeitweilig um 20 bis 30 Grad Celsius erhöhte, die Oberflächentemperatur aber gleichzeitig zurückging. Der Staubsturm begann Ende Juni dieses Jahres und hatte einen halben Monat später den gesamten Planeten eingehüllt. Zu solchen globalen Stürmen kommt es immer wieder auf dem Mars. Die Messungen der Instrumente an Bord von Mars Express könnten nun dazu beitragen, mehr über dieses Phänomen zu erfahren.

"Wenn die Atmosphäre voller Staub ist, erreicht nur noch etwa 20 Prozent der Strahlung der Sonne die Oberfläche des Planeten", erläutert Vittorio Formisano vom Instituto Fisica Spazio Interplanetario in Rom, der für das Planetary Fourier Spectrometer an Bord von Mars Express verantwortlich ist. Der Staub absorbiert die Strahlung der Sonne, was direkt die Atmosphäre aufheizt, die sich dadurch ausdehnt. Formisano schätzt die diesjährige Ausdehnung auf etwa 20 Kilometer, hofft aber durch weitere Auswertung der Spektrometer-Daten noch einen genaueren Wert bestimmen zu können.

Die Staubstürme auf dem Mars stellen Wissenschaftler immer noch vor Rätsel: Sie beginnen offenbar im Sommer auf der Südhalbkugel des Planeten. Dieser ist heißer als der Sommer auf der Nordhalbkugel, weil der Mars während des südlichen Sommers der Sonne deutlich näher ist als während des nördlichen Sommers. Im Vergleich zur Erdbahn weicht die Bahn des Mars deutlicher von der Kreisform ab.

Das Hellas-Becken spielt bei der Entstehung der Stürme offenbar eine wichtige Rolle: In dessen Nähe scheinen die Staubstürme jeweils zu beginnen. Das Hellas-Becken ist ein neun Kilometer tiefer und 2.300 Kilometer durchmessender Einschlagkrater. Es ist so groß, dass es die Zirkulation in der Atmosphäre stört. "Wie aber der Staub in die gesamte Atmosphäre gelangt, ist immer noch ein komplettes Rätsel", gibt Formisano zu.

Um die Sache noch komplizierter zu machen, scheinen die Staubstürme auch die Polarregionen des Roten Planeten zu erreichen, die eigentlich atmosphärisch relativ abgeschlossene Regionen sein sollten, in die warme Luft aus der Äquatorregion nicht so ohne weiteres eindringen kann. Der Staub kommt aber überall hin und bleibt viele Monate, kleinste Teilchen sogar jahrelang, in der Atmosphäre. Auch eine andere Frage beschäftigt die Wissenschaftler: Warum kommt es nicht in jedem Marsjahr zu einem solchen Staubsturm, sondern nur in manchen Jahren?

Für künftige Missionen zum Mars, seien sie bemannt oder unbemannt, ist die weitere Erforschung der Staubstürme nicht unwichtig: Alle Missionen dürften, wie die Marsrover, auf  Energie aus Solarzellen angewiesen sein und damit auf eine möglichst klare Atmosphäre. Während man Rover und Lander eventuell noch in eine Art Winterschlaf schicken kann, um den Sturm abzuwettern, dürfte dies spätestens bei einer bemannten Marsmission nicht mehr möglich sein.