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Science Bericht: Sedimentgestein auf dem Mars - Hinweis auf urzeitliche Seenlandschaft?
Die Bilder dieser freiliegenden Sedimentfelsen wurden von der Mars-Orbiter-Kamera (MOC) aufgenommen und liefern Hinweise darauf, dass der Mars in der Urzeit einer Seenlandschaft geglichen haben könnte, und die Geologie des jungen Mars viel dynamischer war, als dies bisher angenommen wurde.
Falls es zu dieser Zeit Leben auf dem Mars gab, so könnten die Fossilien dieses längst vergangenen Lebens wie auch auf der Erde zwischen den Sedimentgesteinsschichten eingebettet sein, glauben die Wissenschaftler.
Die in einigen Fällen mehrere Kilometer dicken Felsnasen auf dem Mars scheinen aus feinkörnigen, horizontal geschichteten Materialien zu bestehen - ein Kennzeichen von Sedimentgestein. Nach Michael C. Malin und Kenneth S. Edgett von Malin Space Science Systems in San Diego, Kalifornien, finden sich die Felsnasen in Kratern, zwischen Kratern und in Kluften.
Die Science-Wissenschaftler identifizierten drei Hauptarten von Felsnasen von den MOC-Bildern: geschichtete Einheiten, massive Einheiten und dünne Mesa-Einheiten.
Wie der Name sagt, bestehen geschichtete Einheiten aus relativ dünnen Gesteinsbetten, einige davon nur wenige Meter dick, die in markanten Gruppen übereinander geschichtet sind. Massive Einheiten erscheinen als wuchtige Gesteinsschicht ohne klar definiertes horizontales Bett. In vereinzelten Fällen erscheinen diese Arten zusammen, wobei die massive Einheit immer wie eine dicke, unscharf abgegrenzte Buttercreme auf einem Kuchen über der eingebetteten Einheit thront.
Über dem erodierten massiven oder geschichteten Sedimentgestein finden sich fast immer dünne Mesa-Einheiten mit Oberflächenbeschaffenheiten die glatt, genarbt oder mit Furchen und Rinnen versehen sind.
Sedimente können zwar unterschiedlich abgelagert werden, u.a. durch Wind, Wasser, vulkanische Aktivität und sogar Einschläge aus dem Kosmos, doch weist das Vorherrschen der Sedimentfelsnasen auf dem Mars innerhalb kesselartiger Strukturen jedoch darauf hin, dass sie durch Wasser abgelagert wurden. Dies geschah möglicherweise in Seen, die sich innerhalb der Krater und Kluften bildeten, meinen Malin und Edgett.
Diesem potenziellen Szenario nach wurden Sedimente in regelmäßigen, schnellen Impulsen in die Seen geschwemmt, wo sie dünnschichtige Einheiten bildeten. Als die Seen stehend oder tief genug wurden, dass sich die Sedimente über längere Intervalle hinweg durch das Wasser nach unten absetzten, bildeten sich massive Einheiten.
„Einige der MOC-Bilder dieser Felsnasen zeigen Hunderte und Hunderte von Schichten identischer Dicke, was ohne Wasser fast unmöglich ist", sagt Malin.
Die Sedimenteinheiten geben keine Hinweise auf Ablagerung durch Wind, und die Wissenschaftler kamen zum Schluss, dass explosive vulkanische Eruptionen und durch Einschläge hervorgerufene Krater wahrscheinlich nicht genug Sediment erzeugen hätten können, um die groß angelegten und geographisch weit verbreiteten Felsnasen auf der Marsoberfläche zu bilden.
Zwar halten Malin und Edgett Wasser als die wahrscheinlichste Ursache der Sedimentablagerungen, jedoch beschreiben sie auch ein alternatives Modell mit Änderungen des atmosphärischen Druckes auf dem urzeitlichen Mars. Ihrer Meinung hätte die Marsatmosphäre in Zeiten, in denen ein relativer hoher atmosphärischer Druck vorlag - hervorgerufen durch Schwankungen in der Menge von festem Kohlendioxid auf der Planetenoberfläche - eine größere Fähigkeit haben können, den durch starke Verkraterung hervorgerufenen Staub zu tragen.
Was nicht gerade mehr Licht auf diese Fragen wirft ist, dass die Wissenschaftler nicht wissen, wo die ursprünglichen Sedimente herstammten oder wie sie an ihre endgültigen Ablagerungsstätten transportiert wurden, denn es liegen keine Spuren von Rinnen oder Strömen oder anderen mit den Felsnasen assoziierten Kanälen vor. Ihrer Meinung nach verschwanden sowohl die Quelle der Sedimente als auch deren Transportwege durch Erosion.
In einigen Fällen erodierte das Sedimentgestein aus dem Krater in dem es gebildet wurde und verschwand ebenso, ohne irgendwelche geologischen Rückschlüsse zurückzulassen.
Malin erinnert die Geschichte der Marsgeologie an ein Puzzle.
„In der Mitte des Puzzles haben wir diese geschichteten Felsen, die einen guten Hinweis auf eine extrem dynamische Umgebung liefern. Auf den beiden anderen Seiten dieses gut zusammengesetzten Puzzle-Teils sehen wir Rätsel."
Wie dem auch sei, die Sedimentfelsen auf dem Mars scheinen auf eine sehr aktive Frühzeit des Planeten hinzuweisen.
„Sie machen den Mars komplexer und faszinierender. Sie werden uns mehr über die Frühgeschichte des Mars wissen lassen, und vielleicht auch über die Erde, da wir nicht viele Gesteine aus dieser Zeit auf unserem Planeten haben", meint Edgett.
Diese Forschung wurde von der National Aeronautics and Space Administration der USA, Vertragsnummer 959060 des Jet Propulsion Laboratory, unterstützt.
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