Anzeige
 Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Sonnensystem : Artikel [ Druckansicht ]

 
MARS
Wasserkreislauf sorgt für Wasserverlust
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung
astronews.com
9. Mai 2019

Wissenschaftler haben einen bislang unbekannten Wasserkreislauf auf dem Mars entdeckt, der dafür sorgt, dass noch immer Wasser aus der Atmosphäre des Roten Planeten entweichen kann. Nach den jetzt vorgestellten Ergebnissen von Computersimulationen spielt dabei die Umlaufbahn des Mars eine besondere Rolle. Auch Staubstürme können den Wasserverlust beeinflussen.

Mars

Planet mit Wasser und gewaltigem Ozean: So könnte der Mars vor einigen Milliarden Jahren einmal ausgesehen haben. Bild: NASA / GSFC [Großansicht]

Vor Milliarden von Jahren war der Mars ein wasserreicher Planet, auf dem es Flüsse und sogar einen Ozean gab. Seitdem hat sich unser Nachbarplanet stark verändert: Heute existieren im Boden nur geringe Mengen gefrorenen Wassers; in der Atmosphäre kommt Wasserdampf nur in Spuren vor. Mindestens 80 Prozent seiner ursprünglichen Wasservorräte dürfte der Mars verloren haben. In der oberen Marsatmosphäre spaltete ultraviolette Strahlung von der Sonne Wassermoleküle in Wasserstoff (H) und Hydroxilradikale (OH) auf. Der Wasserstoff entwich von dort unwiederbringlich ins All.

Messungen von Raumsonden und Weltraumteleskopen zeigen, dass noch immer Wasser auf diesem Wege verloren geht. Doch wie ist das möglich? Die mittlere Atmosphärenschicht des Mars müsste, ebenso wie die Tropopause der Erde, das aufsteigende Gas eigentlich aufhalten. Schließlich ist diese Region in der Regel so kalt, dass dort Wasserdampf gefrieren müsste. Wie erreicht der Wasserdampf dennoch die oberen Luftschichten?

In ihren aktuellen Simulationen finden russische und deutsche Forscher einen bisher unbekannten Mechanismus, der an eine Art Pumpe erinnert. Ihr Modell beschreibt umfassend die Strömungen in der gesamten Gashülle, die den Mars umgibt: von der Oberfläche bis zu einer Höhe von 160 Kilometern. Die Rechnungen zeigen, dass die normalerweise eiskalte mittlere Atmosphäre zweimal am Tag durchlässig wird für Wasserdampf – aber nur an einem bestimmten Ort und zu einer bestimmten Jahreszeit.

Anzeige

Eine entscheidende Rolle spielt dabei die Umlaufbahn des Mars: Sein etwa zwei Erdenjahre währender Weg um die Sonne ist deutlich elliptischer als der unserer Erde. Am sonnennächsten Punkt (der in etwa mit dem Sommer der Südhalbkugel zusammenfällt) trennen den Mars etwa 42 Millionen Kilometer weniger von der Sonne als im sonnenfernsten. Der Sommer auf der Südhalbkugel ist deshalb merklich wärmer als der Nordhalbkugel-Sommer.

"Wenn auf der Südhalbkugel Sommer herrscht, kann dort lokal Wasserdampf zu bestimmten Tageszeiten mit wärmeren Luftmassen aufsteigen und die obere Atmosphäre erreichen", fasst Dr. Paul Hartogh vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) die Ergebnisse der neuen Studie zusammen. In den oberen Atmosphärenschichten tragen Luftströme das Gas entlang der Längengrade zum Nordpol, wo es abkühlt und wieder hinabsinkt. Ein Teil des Wasserdampfes entkommt diesem Kreislauf jedoch: Unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung zerfallen die Wassermoleküle; Wasserstoff entweicht ins All.

Eine weitere marsianische Besonderheit kann den ungewöhnlichen Wasserkreislauf verstärken: gewaltige, den gesamten Planeten umspannende Staubstürme, die den Mars im Abstand mehrerer Jahre immer wieder heimsuchen. Die letzten Stürme dieser Art ereigneten sich 2018 und 2007 und wurden von Raumsonden in einer Umlaufbahn um den Mars umfassend dokumentiert. "Die Staubmengen, die während eines solchen Sturms durch die Atmosphäre wirbeln, erleichtern den Transport von Wasserdampf in hohe Luftschichten", so Dr. Alexander Medvedev vom MPS.

Die Forscher berechneten, dass während des Staubsturms von 2007 doppelt so viel Wasserdampf die oberen Atmosphäre erreichte wie bei einem sturmlosen Sommer auf der Südhalbkugel. Da die Staubpartikel Sonnenlicht absorbieren und sich dadurch erwärmen, steigen die Temperaturen in der gesamten Atmosphäre um bis 30 Grad.

"Unser Modell bildet in bisher unerreichter Genauigkeit ab, wie der Staub in der Atmosphäre die mikrophysikalischen Prozesse, die bei der Umwandlung von Eis in Wasserdampf eine Rolle spielen, beeinflusst", erklärt Dmitry Shaposhnikov vom Moskauer Institut für Physik und Technologie. "Die Marsatmosphäre ist offenbar durchlässiger für Wasserdampf als die der Erde", bilanziert Hartogh. "Der neue gefundene saisonale Wasserkreislauf trägt massiv dazu bei, dass der Planet weiterhin Wasser verliert."

Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde.

Forum
Bislang unbekannter Wasserkreislauf sorgt für Wasserverlust der Atmosphäre. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Mars: Wo sind Luft und Wasser geblieben? - 26. Januar 2007
Mission Mars - die astronews.com Berichterstattung über die Erforschung des roten Planeten
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
 
Anzeige
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2019. Alle Rechte vorbehalten.  W3C
Diese Website wird auf einem Server in der EU gehostet.

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2019
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: https://www.astronews.com:443/news/artikel/2019/05