Mars gestern und heute. Kurze Chronik geologischer Roboter


Seit dem Flug der sowjetischen Station Mars 1 im Jahr 1963 haben vier Dutzend künstliche Boten der Erde den roten Planeten besucht, mehr als zehn Fahrzeuge haben die Oberfläche des Planeten erreicht. Zusammenfassend wurde eine riesige Menge an Informationen erhalten, die unsere Vorstellungen über den roten Planeten für immer veränderten. Aus einer möglichen Wiege höherer Lebensformen erschien der Mars als trockene und kalte Welt.

Diese Welt war jedoch nicht immer so. Die geologische Vergangenheit des Mars ist in drei Perioden unterteilt:

Noah-Ära

Es beginnt mit der Entstehung der Marsoberfläche vor mehr als 4 Milliarden Jahren. Für die damaligen Regionen sind riesige Einschlagskrater auf der Marsoberfläche auf Hunderten und Tausenden von Kilometern charakteristisch. Diese Zonen nehmen den Hauptteil der südlichen Hemisphäre des Planeten ein, wo das erste Raumschiff landete und die Oberfläche des Mars erreichte - Mars 2, 3 und 6. Dieselben Regionen waren die ersten, die während des ersten erfolgreichen Flugs des Raumschiffs Mariner 4 im Jahr 1964 abgeschossen wurden.



In dieser Zeit hatte der Mars eine sehr dichte Atmosphäre und eine beeindruckende Hydrosphäre - globale Ozeane. Darüber hinaus marschierte der Mars Rover Opportunity, der seit 10 Jahren auf dem Mars arbeitet, in der Nähe der alten Krater Erebus und Endeavour und fand darin überzeugende Beweise für die Existenz von Süßwasser vor Milliarden von Jahren. Damals hatte der Mars ein vollwertiges Magnetfeld, dessen Überreste zuerst von den sowjetischen Stationen Mars 2, 3 und 5 (es ist 500-mal schwächer als die Erde) sowie von der Plattentektonik wie auf der Erde (dem Mars Global Surveyor) aufgezeichnet wurden.

Hypothetische Ozeane des Mars gegen Ende der Noah-Ära:



Das Ende der Noah-Ära war durch das Ende der schweren Bombenangriffe vor 3,5 bis 3,7 Milliarden Jahren gekennzeichnet, in denen sich die Mehrzahl der oben genannten kraterisierten Regionen bildete. Die Oberfläche unseres Mondes nahm in dieser Zeit auch seine moderne Form an. Gleichzeitig bildeten sich 154 km Gale-Krater, die in den nächsten Epochen wie der Gusev-Krater mit Wasser gefüllt werden.

Hesperianische Ära

Die Geologie des Mars wird nicht mehr durch Meteoriteneinschläge bestimmt, sondern durch den Beginn vulkanischer Aktivitäten. In dieser Zwischenzeit bildeten sich große Vulkane der Provinz Farsida - der Olymp, die Berge von Arsia, Pavlina und Askriyskaya sowie das Hochland von Elysium. Nach der populärsten Hypothese der Wissenschaftler könnte diese Aktivität ein Echo der Kollision des Mars mit einem großen Planeten mit einem Durchmesser von 2000 km zu Beginn seiner Existenz sein. Dies würde die Entstehung des riesigen Nordpools auf dem Mars erklären.



Bereits in der hesperianischen Ära verfügte der Mars über eine permanente Hydrosphäre - der Ozean, dessen Volumen die nördlichen Ebenen einnahm, war vergleichbar mit dem gegenwärtigen Arktischen Ozean auf der Erde. In dieser subpolaren Region entdeckte der Odyssey-Orbiter riesige Eisablagerungen unter der Oberfläche, was durch den erfolgreichen Betrieb des hier befindlichen Raumschiffs Phoenix bestätigt wurde. Ein weiterer Ozean befand sich im Utopia-Tiefland (Utopia planitia) in der nördlichen Hemisphäre, das für Viking 2 ausgewählt wurde. In den niedrigen und gemäßigten Breiten (Gale-Krater, Gusev-Krater) gab es viele Flüsse und Seen Riesenschlucht als Mariner Valley bekannt. Der Canyon wurde 1971 vom ersten künstlichen Satelliten des Mars - Mariner 9 entdeckt.

Vulkane der Region Tharsis (Tarsis), links der größte Vulkan des Sonnensystems Olymp. Rechts ist der größte Canyon im Sonnensystem des Mariner Tals.



Mars der hesperianischen Ära:



Riesige Gletscher auf Hochebenen südlich dieser Region, überflutet, flossen durch die Mariner-Täler in die nördliche Ebene von Chris und verursachten riesige Überschwemmungen. Auf dieser Ebene, die lange Zeit interessierte Wissenschaftler hatte (dank der Arbeit von Mariner 9), arbeitete der Wikinger 1 in den 70er Jahren.

Amazonische Ära

Zu Beginn der nächsten amazonischen Ära vor 2,5 Milliarden Jahren herrschte auf dem Mars eine erdähnliche dichte Atmosphäre mit hohen Temperaturen (bis zu +30) und einem Druck von bis zu 1 bar (ca. 100.000 Pa). Zur gleichen Zeit bildete sich das Ares-Tal (südlich der Chris-Ebene), durch das ein Bach, der größer als der Amazonas war, vom südlichen Hochland in den Nordozean floss. Im Tal arbeitete Mars Pathfinder im 97. Jahr.

Ares Valley (durch Pfeile gekennzeichnet), das in die Ebene von Chrys "fließt":



Die amazonische Ära ist durch einen langen Prozess des katastrophalen Klimawandels auf dem Mars gekennzeichnet. Die größten vulkanischen Regionen von Elysium und Tharsis wurden gebildet, Meere und Ozeane erschienen und verschwanden. Vor etwa einer Milliarde Jahren sah der Mars modern aus. Der Grund liegt höchstwahrscheinlich in der allmählichen Abkühlung der Tiefen des Mars, der Zerstreuung seiner Atmosphäre aufgrund der geringen Schwerkraft und der enormen Temperaturabfälle auf der geologischen Zeitskala, die durch die Instabilität der täglichen Rotationsachse des Planeten verursacht werden (die Stabilität der Erdachse wird vom Mond unterstützt).

Moderner Mars:



Am interessantesten ist die Möglichkeit, dass das Leben auf dem Planeten in feuchten und warmen Zeiten existiert. Es ist möglich, dass es an der Kreuzung der hesperianischen und amazonischen Zeit existiert (und vielleicht sogar heute noch). Die Aufklärung der geologischen Vergangenheit des Mars könnte Licht in diese Angelegenheit bringen. Unter diesem Gesichtspunkt sind Sedimentgesteine, die den Mount Aeolides (ehemals Mount Sharpe) im Zentrum des Gale-Kraters bedecken, von außergewöhnlichem Interesse. Vermutlich haben sie sich über 2 Milliarden Jahre angesammelt und können viel über die Vergangenheit des Planeten und die Vorgänge im See erzählen, die in der Antike den Krater füllten.

Gale Crater und Curiosity Landing / Originalvideo der Marsroverlandung im Gale Crater:





Ursprünglich sollte der Spirit Rover in Gales Krater hinabsteigen, aber aufgrund der zu diesem Zeitpunkt unzureichenden Technologie wurde die Wahl auf Gusevs Krater geändert. Heute ist der Mount Aeolides das Hauptziel des Curiosity Rovers.

Nach Angaben der Orbiter Mars Global Surveyor, Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter und vor allem aufgrund der Arbeit des europäischen Apparats Mars Express werden die Wasserreserven der nördlichen und südlichen Polkappen des Mars auf 2,4 Millionen km3 geschätzt (viermal mehr als die Reserven des Schwarzen Meeres). Berücksichtigt man die registrierten Reserven unter der Oberfläche des Mars - 52 Millionen km3 Wasser, was fast dem Dreifachen des Volumens des Arktischen Ozeans entspricht.

Mars Südpolkappe, Mars Express Spektrometer. Hellrosa Farbe zeigt Trockeneis (CO2) an, von grün bis blau, hauptsächlich Wassereis:



Mars Express Orbital Motion Video:



Der atmosphärische Druck auf dem Mars beträgt ungefähr 700 pa und ist stark von der Höhe abhängig. Unter solchen Bedingungen ist das Vorhandensein von flüssigem Wasser auf der Oberfläche unmöglich. Mit Ausnahme des Bodens der Mariner Täler und der Region Hellas (Hellas Planitia) in der südlichen Hemisphäre des Planeten. Da sie 7 km unter dem durchschnittlichen Marsniveau liegen, ist der Luftdruck dort doppelt so hoch wie gewöhnlich - bis zu 1400 Pa, was das Vorhandensein von flüssigem Wasser auf der Oberfläche bei Temperaturen von 0 bis 10 ° C ermöglicht (normale Sommertemperaturen in diesen Breiten). Der extrem niedrige Druck, den eine Person aushalten kann, ist 30-mal höher - 35.000 Pa.

Die Bedingungen auf dem Mars lehnen jedoch die Möglichkeit eines primitiven Lebens, das an extreme Bedingungen angepasst ist (wie Extremophile auf der Erde), nicht ab. Darüber hinaus vollzog sich der Klimawandel auf dem Roten Planeten eher schleppend, so dass sich lebende Organismen an sie anpassen konnten. Tests, die in den 70er Jahren von Geräten der Viking-Serie auf das Vorhandensein lebender organischer Substanzen durchgeführt wurden, ließen jedenfalls keine eindeutigen Rückschlüsse auf dieses Thema zu.

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