BERN / MÜNCHEN (25. November 2024) - Eine aktuelle Entdeckung von Wasserfrost auf den Gipfeln der Tharsis-Vulkane des Mars hat in der wissenschaftlichen Gemeinschaft für Aufregung gesorgt. Diese Vulkane, darunter der Olympus Mons, der mit 26 Kilometern die höchste Erhebung im Sonnensystem darstellt, befinden sich in niedrigen Breitengraden nahe des Marsäquators. Die Bildung von Frost in diesen Regionen, die typischerweise durch intensive Sonneneinstrahlung gekennzeichnet sind, war unerwartet.
Diese Erkenntnis wurde durch das ExoMars-Programm der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) ermöglicht, das seit 2018 mit dem Trace Gas Orbiter (TGO) den Mars erforscht. Der Orbiter ist mit dem Color and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) ausgestattet, das von einem internationalen Team unter der Leitung von Professor Nicolas Thomas von der Universität Bern entwickelt wurde. CaSSIS liefert hochauflösende Farbbilder der Marsoberfläche, wodurch es einem Team unter der Leitung von Dr. Adomas Valantinas möglich war, den Frost nachzuweisen.
Valantinas, der bis Oktober 2023 Doktorand an der Universität Bern war und nun als Gastforscher an der Brown University tätig ist, erklärte, dass die dünne Marsatmosphäre die Oberflächentemperaturen nur unzureichend abkühlt. Dennoch führen aufsteigende Winde, die wasserdampfhaltige Luft aus dem Tiefland in die Höhe transportieren, zur Kondensation und damit zur Bildung von Frost.
Die Entdeckung wurde durch unabhängige Beobachtungen der hochauflösenden Stereokamera (HRSC) an Bord des ESA-Orbiters Mars Express und des Spektrometers Nadir and Occultation for Mars Discovery (NOMAD) an Bord des TGO validiert. Diese Instrumente zeigen, wie wertvoll die Kombination verschiedener orbitaler Messinstrumente ist, um das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Marsatmosphäre und -oberfläche zu verbessern.
Die Frostablagerungen sind zwar nur kurzzeitig um den Sonnenaufgang herum sichtbar, bevor sie im Sonnenlicht verdampfen, bedecken jedoch eine große Fläche. Die Menge an Frost entspricht etwa 150.000 Tonnen Wasser, die täglich während der kalten Jahreszeit zwischen der Oberfläche und der Atmosphäre ausgetauscht werden, was dem Volumen von etwa 60 olympischen Schwimmbecken entspricht.
Die Ergebnisse dieser Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurden, unterstreichen die Bedeutung der langfristigen Beobachtung planetarer Prozesse. Sie liefern wertvolle Einblicke in den Wasserkreislauf des Mars, der für die zukünftige Erforschung des Planeten von entscheidender Bedeutung ist. Das Verständnis, wo Wasser auf dem Mars zu finden ist und wie es sich bewegt, könnte nicht nur Aufschluss über die Bewohnbarkeit des Mars geben, sondern auch wichtige Ressourcen für zukünftige Marsmissionen bereitstellen.