Fachbereich Geowissenschaften


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18.05.2012

Highlight des Monats Mai: Hadriaca Patera


Flusstäler in der Nähe des Vulkans Hadriaca Patera


Hadriaca Patera ist ein mächtiger Vulkanschild auf dem Mars, östlich des Einschlagbeckens Hellas gelegen. Mit einem Durchmesser von über 300 km ist seine Größe vergleichbar zu Hawaii, der größten Vulkaninsel der Erde. Dabei hat der Vulkan jedoch nur eine Höhe von 1 km und gehört damit zu einer besonderen Klasse von Vulkanen auf dem Mars, den sogenannten paterae (lat. patera: flache Schale).

HRSC Nadir-Mosaikbild
HRSC Nadir-Mosaikbild
HRSC Nadir-Mosaikbild mit 50 Meter pro Bildpunkt Auflösung. Untersuchte Strukturen in der Nähe des Vulkans Hadriaca Patera. Dargestellt sind die Flusstäler Dao, Niger und Harmakhis Vallis und die Senken Peraea und Ausonia Cavus.

Südlich von Hadriaca Patera verlaufen drei Flussysteme: Dao Vallis, Niger Vallis und Harmakhis Vallis (lat. vallis: Tal). Die Flusstäler sind heute ausgetrocknet, jedoch nimmt man an, dass sie vor sehr langer Zeit (vor bis zu 3,5 Milliarden Jahren) Wasser führten. Der tatsächliche Ursprung der Täler ist immer noch rätselhaft. Sie könnten, analog zur Erde, von Regenwasser gespeist worden sein. Alternativ wurden sie durch aufsteigendes Grundwasser aus unterirdischen Quellen geschaffen. Eine weitere Hypothese besagt, dass die Täler durch Wasser aus abschmelzendem Eis gebildet wurden.

HRSC farbkodiertes Höhenmosaik
HRSC farbkodiertes Höhenmosaik
HRSC farbkodiertes Höhenmosaik mit 125 Meter pro Bildpunkt Auflösung. Der Umfang des Vulkans Hadriaca Patera ist durch eine gestrichelte weiße Linie gekennzeichnet. Das schraffierte Gebiet kennzeichnet eine Region der Bruchbildung durch die Vulkanauflast.

In einer Veröffentlichung von 2011 analysierte ein Wissenschaftsteam um Stefanie Musiol an der Freien Universität Berlin in einem ersten Schritt Fernerkundungsdaten der Marsregion rund um Hadriaca Patera. Die Bilddaten stammen von den Kameraexperimenten High Resolution Stereo Camera (HRSC) auf der ESA Marsmission Mars Express und der Context Camera (CTX) auf der NASA Marsmission Mars Reconnaissance Orbiter. Anschließend wurde ein Computermodell erstellt, um die zeitliche Entwicklung des Vulkans und seinen Einfluss auf einen hypothetischen Grundwasserleiter zu untersuchen.

Ablauf geologischer Prozesse
Ablauf geologischer Prozesse
Ablauf von Bruchbildung, Kollaps und Erosion. a) HRSC Bild mit 25 Meter pro Bildpunkt Auflösung. Spalten im Boden durch weiße Pfeile verdeutlicht. b) CTX Bild mit 6 Meter pro Bildpunkt Auflösung. Abgerutschte Blöcke und Restberge im Tal Niger Vallis. c und d) CTX Bilder mit 6 Meter pro Bildpunkt Auflösung. Kollaps von Randbereichen der Senken.

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass durch die gewaltige Auflast des Vulkans auf der Marskruste Brüche im Boden rund um den Vulkanfuß entstehen, durch die in der Vergangenheit Grundwasser ausgetreten sein könnte. An den Stellen wo das Wasser die Marsoberfläche erreichte, bildeten sich im Anschluss Kollapsstrukturen und Senken, die heute als cavi (lat. cavus: hohl oder gewölbt) sichtbar sind. Damit kann sowohl die Oberflächentopographie als auch der Ursprung der Flusstäler erklärt werden.


Originalzitat: Musiol, S., B. Cailleau, T. Platz, T. Kneissl, A. Dumke, and G. Neukum (2011), Outflow activity near Hadriaca Patera, Mars: Fluid-tectonic interaction investigated with High Resolution Stereo Camera stereo data and finite element modeling, J. Geophys. Res., 116, E08001, doi:10.1029/2010JE003791.



Siehe dazu auch folgende Veröffentlichungen:

Highlight des Monats März 2011: #001 - Dao und Niger Valles
Highlight des Monats Februar 2012: #012 - Dao und Niger Valles Animation
HRSC Press Release #067 - Dao Vallis


Das Kameraexperiment HRSC auf der Mission Mars Express der Europäischen Weltraumorganisation ESA wird vom Principal Investigator Prof. Dr. Gerhard Neukum (Freie Universität Berlin), der auch die technische Konzeption der hochauflösenden Stereokamera entworfen hatte, geleitet. Das Wissenschaftsteam besteht aus 40 Co-Investigatoren aus 33 Institutionen und zehn Nationen. Die Kamera wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unter der Leitung des Principal Investigators (PI) G. Neukum entwickelt und in Kooperation mit industriellen Partnern gebaut (EADS Astrium, Lewicki Microelectronic GmbH und Jena-Optronik GmbH). Sie wird vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof betrieben. Die systematische Prozessierung der Daten erfolgt am DLR. Die Darstellungen wurden vom Institut für Geologische Wissenschaften der FU Berlin erstellt.




Download
hochaufgelöste Bilddaten / high resolution image data

HRSC Nadir-Mosaikbild:   TIF
(2 MBs)
JPG
(440 KBs)
HRSC farbkodiertes Höhenmosaik:   TIF
(3 MBs)
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(791 KBs)
Ablauf geologischer Prozesse:   TIF
(6 MBs)
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(1 MB)

© Copyright: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

 

© 2003 - 2017 Fachbereich Geowissenschaften Berlin 
Stand: 18.07.2012

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