Marsforschung

Klimaschwankungen auf dem Mars

Forscher finden Hunderte von Sedimentstufen in Kratern auf dem roten Planeten - und sehen darin einen Beleg für regelmäßige Klimaänderungen durch Variationen der Rotationsachse.
Die Stufen sind jeweils mehrere Meter hoch, jeweils zehn Stufen bilden ein sich regelmäßig wiederholendes Muster. Aufgenommen vom Mars Reconnaissance Orbiter der NASA

Die Stufen sind jeweils mehrere Meter hoch, jeweils zehn Stufen bilden ein sich regelmäßig wiederholendes Muster. Aufgenommen vom Mars Reconnaissance Orbiter der NASA


Das Klima auf dem Planeten Mars war über einen Zeitraum von vielen Millionen Jahren regelmäßigen Schwankungen unterworfen. Das zeigen große Sedimentstufen, die amerikanische Forscher auf Bildern der Sonde Mars Reconnaissance Orbiter entdeckt haben. Die Stufen sind jeweils mehrere Meter hoch, jeweils zehn Stufen bilden ein sich regelmäßig wiederholendes Muster. Nach Ansicht der Wissenschaftler, die im Fachblatt "Science" über die Entdeckung berichten, spiegeln die Stufen die Veränderungen des Marsklimas wider - die wiederum durch regelmäßige Schwankungen der Rotationsachse des Planeten ausgelöst seien.


Die Forscher um Kevin Lewis vom California Institute of Technology stießen in vier Kratern in der äquatornahen Region Arabia Terra auf die Sedimentstufen. An jeder dieser Stellen sind mehrere hundert Stufen zu erkennen. Die Dicke und die Abfolge der Stufen konnten die Wissenschaftler nur dank der dreidimensionalen Bilder analysieren, die eine Spezialkamera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiters lieferte.
"Man kann sich leicht täuschen, wenn man die Topografie nicht kennt und die Schichten nicht in allen drei Dimensionen vermessen kann", so Alfred McEwen von der University of Arizona, einer der beteiligten Forscher.
"Erst die Stereobilder haben uns gezeigt, dass die Schichten ein sich wiederholendes Muster bilden."


"Die Sedimentstufen haben den Zyklus der klimatischen Veränderungen auf dem Mars für uns aufgezeichnet", ergänzt Lewis, "und diese Klimaänderungen haben ihre Ursache vermutlich in Schwankungen der Rotationsachse des Planeten." Die Achsneigung des roten Planeten variiert in einen 120.000-jährigen Rhythmus, dies ist vermutlich die Zeitskala für die Bildung einer einzigen Sedimentstufe. Die Änderung der Achsneigung ist wiederum Schwankungen über etwa zehn Zyklen unterworfen - diese spiegeln sich im Muster der Stufen wider.


Seit langem vermuten die Planetenforscher, dass die erheblichen Schwankungen der Rotationsachse zu großen Veränderungen des Klimas auf dem Mars geführt haben. Die Sedimentstufen liefern den Forschern nun einen Einblick in das Klima auf dem roten Planeten über einen Zeitraum von etwa zwölf Millionen Jahren zu einer Zeit, in der es auf dem roten Planeten vermutlich wärmer und feuchter als heute war.