Techniklexikon

Mars

an vorbildgetreuen Segelschiffsmodellen auf der Untersaling (Saling) rahgetakelter Masten befestigte Plattform zum Spreizen der Wanten und zur Führung des laufenden Guts. Astronomie und Astrophysik, Roter Planet, der vierte Planet des Sonnensystems. Während der Zeit der grössten Annäherung der Erde erreicht der Planet Mars eine mittlere Helligkeit von -2^m und einen Winkeldurchmesser von 25\'\'. Frühe Beobachtungen des Mars führten zu der Ansicht, dass der Mars ähnlich wie die Erde Meere besitzt. Nachdem bekannt wurde, dass die Marsatmosphäre zu dünn ist, um offenes Wasser zu enthalten, nahm man an, dass die dunkleren Regionen ehemalige Meeresböden sind, in denen durch niedere Vegetation jahreszeitliche Variationen hervorgerufen wurden. Mit Grossteleskopen durchgeführte Beobachtungen sowie Landungen verschiedener Sonden auf dem Mars lieferten jedoch ein grundsätzlich anderes Bild des Mars.

Die Marsatmosphäre ist ausserordentlich dünn. Der Druck an der Oberfläche beträgt nur ein Hundertstel des irdischen Drucks. Sie besteht zu 95 % aus Kohlendioxid, zu 2,7 % aus Stickstoff und zu 1,6 % aus Argon. Wasserdampf kommt ebenfalls nur in Spuren vor und entstammt überwiegend der nördlichen Eiskappe, da die südliche Polkappe im wesentlichen aus Kohlendioxid besteht. Aufgrund der extremen Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht, die am Äquator im Sommer zwischen etwa -110 °C und +25 °C liegen, können sich in den frühen Morgenstunden in der hohen Atmosphäre Eiswolken bilden, die aus Kohlendioxid und Wasser bestehen. Die Dynamik der Atmosphäre wird durch die solare Wärmestrahlung bestimmt, da offenes Wasser nicht vorhanden ist.

Topographisch gliedert sich der Mars in ein Hochland, das den grössten Teil der Südhalbkugel bedeckt und über dem Normalniveau liegt. Diese Region ist mit zahlreichen Kratern übersät. Das Alter dieser Gesteine entspricht mit etwa 4,5 Milliarden Jahren demjenigen der lunaren Gesteine. Der grösste Teil der Nordhalbkugel liegt unterhalb des Normalniveaus und ist weniger verkratert. Obwohl dies darauf hinweist, dass auf dem Mars keine Plattentektonik wirkt, ist der Mars vulkanisch aktiv. Mehrere Schildvulkane, wie etwa der Olympus Mons, der mit einer Höhe von 26,4 km mehr als doppelt so hoch ist wie der Mauna Kea, der grösste Schildvulkan der Erde, erheben sich über die Ebene. Die deutlich sichtbaren Lavaströme zeigen, dass der Vulkan in der Vergangenheit des Mars immer wieder ausgebrochen ist. Von diesen Vulkanen gehen Bruchsysteme aus, wobei Canyons von einigen tausend Metern Tiefe und mehreren tausend Kilometern Breite existieren, die sich vermutlich durch die Aufwölbung der Lithosphäre während der Entstehung der Vulkane bildeten. Starke Staubstürme, die auch von der Erde aus beobachtbar sind, können einen Grossteil der Hemisphäre überziehen und verteilen den Staub über die gesamte Oberfläche. Grössere geschichtete Ablagerungen befinden sich daher nur in der Nähe der Polkappen und beruhen vermutlich auf dem jahreszeitlich bedingten Anwachsen und Abschmelzen der Polkappen. Bis zum Anfang des 20. Jh. herrschte die Ansicht, dass ausgedehnte Kanalsysteme den Mars überdeckten und daher offenes Wasser existieren sollte. Diese mit blossem Auge an Teleskopen gemachten Beobachtungen beruhen aber auf einer optischen Täuschung, der Verbindung von Kraterketten und länglichen Oberflächenmerkmalen zu durchgehenden Linien. Detaillierte Aufnahmen, die insbesondere in den siebziger und neunziger Jahren von Raumsonden gewonnen wurden, zeigten allerdings ausgedehnte Urstromtäler mit einer Länge von mehreren hundert Kilometern und etlichen Kilometern Breite, die allem Anschein nach von Wasser eingeschnitten wurden. Sie deuten daraufhin, dass in der frühen Vergangenheit des Mars eine Periode existierte, in der offenes Wasser in grossen Mengen vorkam. Aufgrund der geringen Schwerkraft des Mars konnte das Wasser aber allmählich aus der Atmosphäre entweichen. Offenes Wasser kommt heute auf dem Mars nicht vor. Das grösste bekannte Wasserreservoir bildet die nördliche Eiskappe. Unsicher ist, ob im Oberflächengestein des Mars grössere Wassermengen in Form von Eis eingeschlossen sind. Aufnahmen und geologische Untersuchungen der auf dem Mars gelandeten Sonden Viking und Sojourner zeigten, dass die Marsoberfläche von Geröll und Felsbrocken unterschiedlicher Grösse bedeckt ist, zwischen denen sich durch den Wind angehäufte Sanddünen befinden. Eine grossräumige einheitliche Ausrichtung der Blöcke scheint ebenfalls auf eine frühere Flutperiode hinzuweisen. Die Blöcke erinnern an irdische Basalte. Chemische Analysen des Bodens zeigen, dass auch der Staub aus der Verwitterung von Basaltgestein entstanden ist, wobei die rötliche Farbe durch smektische Tonerde hervorgerufen wird. Weitere Experimente an Bord der Sonden, die nach den Spuren von Leben suchen sollten, verliefen nach Ausschliessung aller Fehlerquellen negativ. Erste Ergebnisse zeigten zwar das Austreten von Gasen, ähnlich wie es bei irdischen Bakterien der Fall wäre, als Ursache wurden aber chemische Reaktionen des Marsgesteins gefunden. Ein Wachstum organischer Substanzen wurde nicht festgestellt. Neue Nahrung erhielten die Spekulationen über ehemaliges Leben auf dem Mars durch angebliche organische Moleküle im Inneren von Marsmeteoriten, die im Eis der Antarktis gefunden wurden. Die Argumente haben sich allerdings als nicht stichhaltig herausgestellt.

Der Mars besitzt zwei sehr kleine Monde, Phobos und Deimos, deren Durchmesser bei etwa 14 bzw. 8 km liegt, wobei Phobos eine eher ellipsoide Form aufweist. Ihre Umlaufbahnen liegen bei etwa 9 300 bzw. 24 000 km. Die Massen der beiden Monde sind zu klein, um einen merklichen Einfluss auf die Rotation des Mars auszuüben. Ähnlich wie die Erdachse ist die Rotationsachse des Mars um etwa 23 ° gegen die Bahnebene geneigt. Während jedoch der Erdmond die Lage der Erdachse über geologische Zeiträume hinweg weitgehend stabil halten konnte, sind die Monde des Mars dazu nicht in der Lage. Modellrechnungen zeigten, dass die Lage der Rotationsachse des Mars ein chaotisches Verhalten aufweist und innerhalb relativer kurzer Zeiten - im geologischen Sinne - grosse Sprünge durchführen kann. Ein ähnlich chaotisches Verhalten wird auch für die Umkehrung der Rotationsachse der Venus verantwortlich gemacht. Die derzeitige Ähnlichkeit der Schiefe der Marsachse mit der Schiefe der Erdachse sowie die daraus resultierenden Jahreszeiten sind daher nur ein Zufall und nicht von Dauer. Der Mars besitzt ein schwaches Magnetfeld, das aufgrund der Interaktion mit dem Sonnenwind zu einem Strahlungsgürtel führt. Dieser konnte von den Marssonden noch in tausend Kilometer Entfernung von der Oberfläche nachgewiesen werden.

Mars: Physikalische Daten des Mars.

bottom:none;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-left-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Durchmesser	bottom:none;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 6 794 km
Masse	6,42 × 1023 kg
mittlere Dichte	3,93 g / cm3
Rotationsdauer	1,02 Tage
Umlaufzeit	1,88 Jahre
mittlere Oberflächentemperatur	218 K
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Atmosphärendruck	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 0,007 bar

 

Mars: Panoramaaufnahme des Viking1-Landeplatzes.