Staubstürme auf dem Mars

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Während der Mars Global Surveyor (MGS) Mission gewonnene Aufnahme eines texturierten Staubsturms auf dem Mars. Die farbigen Umrisse geben die Sicherheitswahrscheinlichkeit für die Erkennung der Stürme an. Eine neue Untersuchung texturierter Staubstürme begutachtet Daten von mehr als acht Jahren MGS-Beobachtungen und zeigt, daß solche Stürme die Ursache für etwa die Hälfte des gesamten Staubs in der Atmosphäre des Mars sind.
NASA / MGS; Guzewich et al. 2015

In den 1870-gern bemerkten Astronomen erstmals die Anwesenheit von gelben Wolken an der Oberfläche des Mars und vermuteten, daß diese durch aufgewirbelten Staub verursacht wurden. Heute sind Staubstürme auf dem Mars altbekannt und solche, die sichtbare Strukturen zeigen, werden „texturierte Staubstürme“ genannt. Texturierte Staubstürme tragen aktiv Staub in die Atmosphäre ein und können aus zahlreichen meteorologischen Effekten, einschließlich heftiger Winde, hervorgehen. Abgesehen davon, daß Staub nicht nur den Blick auf die Marsoberfläche verhindert, beeinflußt der Staub in diesen Stürmen das Erwärmen der Atmosphäre und eine Häufung von Staub an der Oberfläche kann die Oberflächenalbedo (deren Rückstrahlvermögen) ändern. Diese Staubstürme, obwohl man sie für mehr als ein Jahrhundert untersucht hat, sind noch immer ziemlich rätselhaft. Zum Beispiel ist nicht verstanden, wie texturierte Stürme über die Oberfläche des Planeten verteilt sind, wann ihre Häufigkeit einen Höhepunkt erreicht oder wieviel Staub tatsächlich aufgewirbelt wird.

Drei Astronomen untersuchten gemeinsam mit Huiqun Wang vom CfA texturierte Staubstürme mittels Daten der Mars Global Surveyor (MGS) Mission und ihrem Inventar an Instrumenten. MGS wurde 1999 gestartet und hat seither den Mars nahezu ununterbrochen beobachtet; nachfolgende Erkundungen wie durch den Mars Reconnaissance Orbiter (gestartet 2005) füllten den Datensatz auf. Die Wissenschaftler begutachteten die vollständige Sammlung der mit dem MGS erhaltenen täglichen, Mars umspannenden Karten, um die Klimatologie derjenigen Staubstürme zu untersuchen, die ungleichmäßige Strukturen zeigen und verbinden diese Beobachtungen mit der Staubverteilung an der Oberfläche und atmosphärischen Effekten.

Die Astronomen entdeckten, daß texturierte Staubstürme jahreszeitlich gehäuft auftreten: sie entstehen meist an den Tag-und-Nachtgleichen (auf dem Mars „Frühling“ und „Herbst“) und nicht zu den Sonnenwenden („Sommer-“ und „Winterzeit“). Sie treten zudem am häufigsten in der Nordpolarregion oberhalb mittlerer Breitengrade auf. Die Wissenschaftler sind in der Lage, die verhältnismäßige Bedeutung der texturierten Staubstürme für den Staub in der Atmosphäre zu beziffern und finden, daß etwa die Hälfte des atmosphärischen Staubs auf solche Staubstürme entfallen kann, den Rest tragen lokale „Staubteufel“ oder andere kleinräumige Störungen in die Atmosphäre ein. Weiter berichten sie, daß der Staub in den texturierten Staubstürmen auf einer Zeitskala von Wochen global durchmischt wird. Die neue Forschungsarbeit, die acht Jahre der Beobachtungen von Raumsonden analysierte, benutzte den bis heute vollständigsten Datensatz, um die neuesten Erkenntnisse um die Staubstürme des Mars zu erlangen.

Literatur:
„Mars Orbiter Camera Climatology of Textured Dust Storms“
Scott D. Guzewich, Anthony D. Toigo, Laura Kulowski, and Huiqun Wang
Icarus Volume 258, 15 September 2015, Pages 1-13