Roter Kriegsplanet Mars

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Die NASA-Landefähre "Phoenix" hat damit begonnen, erste Bodenproben vom Mars zu analysieren. Überraschendes Ergebnis: Der Mars klebt. Genauer gesagt: Der Boden erwies sich als beinahe zu klumpig, um ihn untersuchen zu können. Dann aber sahen die NASA-Experten unter dem Mikroskop Körnchen aus schwarzem, vulkanischem Glas, kleinere Partikel verwitterten rötlichen Gesteins sowie Staubteilchen, die aus der Atmosphäre stammen. Das berichtete das "Phoenix"-Team der Universität von Arizona.

Im Sieb hängengeblieben


Zunächst aber hatte das Forscher-Team mit dem unerwarteten Problem zu kämpfen: Nachdem "Phoenix" mit seinem Roboterarm eine Schaufel voll roter Erde von der Marsoberfläche abgeschürft hatte, ließen sich die Partikel nicht zur weiteren Bearbeitung in den Ofen des Analysegeräts "Thermal and Evolved-Gas Analyzer" bugsieren: Der Boden blieb an einem Sieb hängen, das die Öffnung zum Ofen versperrt. Erst beim siebten Versuch, den Boden durch Schütteln zu lockern, fiel etwas Material nach unten.

Unerreichte Auflösung


"Der Boden ist etwas anders als wir erwartet hatten", sagt "Phoenix"-Projektleiter Peter Smith. "Wir könnten also etwas wirklich Neues entdecken, wenn wir den Boden mit unseren verschiedenen Instrumenten analysieren." Zum ersten Mal seit den Viking-Missionen vor mehr als 30 Jahren können Planetenforscher den Marsboden unter einem Mikroskop betrachten - in bislang unerreichter Auflösung. Bisher sind auf den Mikroskop-Bildern etwa tausend einzelne Teilchen zu sehen, einige von ihnen haben nur ein Zehntel des Durchmessers eines menschlichen Haars. Die Forscher konnten mindestens vier verschiedene Mineralien identifizieren.

Wie viel Wasser?


Selbst unter dem Mikroskop ist zu sehen, wie die einzelnen Teilchen zusammenklumpen. Warum der Marsboden so klebrig ist, wissen die Forscher noch nicht. Bei Versuchen mit verschiedenen Mischungen irdischer Böden und Mineralien kam bislang noch kein Material heraus, das die gleichen Eigenschaften hatte wie die Proben vom Mars. Die drängendste Frage, die Marsforscher derzeit beschäftigt, ist, wie viel Wasser sich im Marsboden befindet. Einige Forscher spekulieren bereits, dass die Sonde bei der Landung einen Teil des Staubs weggeblasen hat, der den Marsboden oberflächlich bedeckt. Als Beleg führen sie einen Brocken mit glatten Konturen an, der auf einem Bild einer am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung entwickelten Kamera zu sehen ist.

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Raumsonde Phoenix sichtet auf dem Mars Staubteufel


Am 8. September konnte die Raumsonde Phoenix, die auf dem Mars gelandet ist, ein paar interessante Aufnahmen machen. Auf insgesamt 29 Fotos des südwestlichen sowie des westlichen Horizonts kann man Wirbelwinde erkennen, sogenannte Staubteufel.

"Nachdem wir die ersten auf einigen Bilder ohne weiteres erkannten, haben wir nach zusätzlicher Bildbearbeitung noch mehr entdeckt. Insgesamt sind auf zwölf Aufnahmen Staubteufel zu sehen", sagte der Forscher Mark Lemmon, der für die Surface Stereo Imager-Kamera des Marslanders verantwortlich ist.

Die kleinen Wirbelwinde, die einen Durchmesser von zwei Metern, manche sogar von bis zu fünf Metern, haben, sollen aber keine Gefahr für die Phoenix darstellen. Als man die Fotos machte konnte die Sonde einen deutlichen Abfall des Luftdrucks messen. Auch die stärker werden Temperaturschwankungen sollen für die Wirbelwinde sorgen.


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Die von deutschen Forschern entwickelte Weltraumkamera an Bord der NASA-Sonde "Dawn" hat ihre Feuertaufe bestanden. Das Kamerasystem habe detaillierte Bilder von der Oberfläche des Mars aufgenommen, teilte das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) im niedersächsischen Katlenburg-Lindau mit.


Als die Sonde über die Nordhalbkugel des roten Planeten flog, graute dort gerade der Morgen. "Das waren sehr schwierige Lichtverhältnisse", sagte der Leiter des MPS-Projektteams, Holger Sierks. Dennoch seien auf den Bildern deutliche Oberflächenstrukturen wie etwa Krater zu erkennen. "Unsere Kamera funktioniert tadellos."

Kamerasysteme eichen

Eine zweite Raumsonde mit Kameras des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) machte in derselben Region kurze Zeit später ebenfalls Aufnahmen. Die Bilder der europäischen Sonde "Mars Express" seien scharf und gut belichtet und hätten somit ihren technischen Zweck erfüllt, sagte der DLR-Planetengeologe Ulrich Köhler in Berlin. Sie sollen dazu benutzt werden, die Kamerasysteme zu eichen.

Viel Staub in der Atmosphäre

Besonders schön seien die Aufnahmen aber nicht, da die "Marsatmosphäre ziemlich stark mit Staub verunreinigt" gewesen sei. Die ESA-Sonde befindet sich seit mehr als fünf Jahren in einer Umlaufbahn des Mars. Die vom DLR betriebene Kamera hat seitdem gut zwei Drittel seiner Oberfläche in hoher Auflösung aufgenommen.


Annäherung an den roten Planeten bis auf 565 Kilometer

Die NASA-Sonde "Dawn" ist seit September 2007 unterwegs zum sogenannten Asteroidengürtel. Im August 2011 soll sie zunächst den Asteroiden Vesta und 2015 dann den Asteroiden Ceres erreichen. Um Schwung zu holen, flog die Sonde am Mars vorbei. Die Schwerkraft des Planeten beschleunigte die Sonde, ohne sie direkt an sich zu ziehen. "Dawn" näherte sich der Oberfläche des Mars bis auf 565 Kilometer.

Höchsten Vulkan auf dem Mars im Visier

Die Kameras waren ausgerichtet auf einen mehrere hundert Kilometer breiten Streifen zwischen den Tharsis-Vulkanen und dem Olympus Mons, dem höchsten Vulkan auf dem Mars. An der Entwicklung des Kamerasystems von "Dawn" waren neben den MPS-Wissenschaftlern auch Experten des DLR-Institutes für Planetenforschung und des Institutes für Datentechnik und Kommunikationsnetze der Technischen Universität Braunschweig beteiligt.

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Bereits 21 Kilometer innerhalb von fünf Jahren hat "Spirit" auf dem Mars zurückgelegt. Jetzt gibt es eine Fehlfunktion, die die Software des Mars-Rover schon zweimal während weniger Tage zum Neustart zwang. Bisher sind die Ingenieure vom Jet Propulsion Laboratory ratlos.

John Callas, der Projektmanager, versicherte, "dass die Batterien geladen sind, dass die Solarzellen Energie liefern und die Temperaturen im erlaubten Bereich liegen". Momentan läuft auf dem Gerät ein selbstüberwachender Modus, um dem Problem auf die Spur zu kommen.

Möglicherweise könnte der Fehler mit einem Software-Update zusammenhängen, der Rover "Opportunity" läuft jedoch mit der gleichen Software störungsfrei. Auch das Alter von "Spirit" könnte eine Fehlerquelle sein. Anfangs war der Einsatz der Rover eigentlich nur für 90 Tage geplant.

nasa.com

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Washington/ USA - Als 1976 die Viking-Mission erstmals direkte Bilder von der Marsoberfläche zu Erde funkte, zeigte sich den Forschern eine öde Steinwelt und - zumindest auf den ersten Blick - keine Anzeichen von Leben. Die auf den Aufnahmen zu sehenden Steine waren jedoch allesamt mit einer dunklen stark reflektierenden Schicht überzogen, wie sie auf der Erde ihr Gegenstück in sogenanntem Wüstenlack findet. Wissenschaftler streiten bis heute über den Ursprung dieser Patina auf Felsen und Steinen auf der Erde. Sollte sie, wie einige Forscher vermuten, das Produkt von Mikroben sein, könnte dies auch auf dem Roten Planeten der Fall sein.

Wüstenlack ist nur ein bis zwei Mikrometer dick und benötigt teilweise tausende Jahre um Gesteinsoberflächen zu überziehen. Allgemein gilt, dass die Patina bei der Verdunstung von kapillar aufsteigenden Metalllösungen aus dem Innern der Gesteine entsteht, die sich mit von außen zugewehten Tonpartikeln verbinden. Er entsteht vor allem auf Quarzgesteinen, Basalt und härteren Metamorphosengesteinen.

Der im Wüstenlack nachgewiesene besonders hohe Anteil von Mangan stellt die Wissenschaftler bislang jedoch vor ein Rätsel, kommt Mangan in de Erdkruste doch nur in einem geringen Anteil von rund 0,12 Prozent vor, während dessen Konzentration im Wüstenlack das bis zu 60-fache dieses Wertes erreicht.

Wie Barry E. DiGregorio in seinem ausführlichen Artikel "Martian sheen: Life on the rocks" im "NewScientist" (newscientist.com) berichtet, fanden Forscher schon Ende der 1970er Jahre Hinweise darauf, dass Wüstenlack nicht nur, wie obig beschrieben, durch chemische Prozesse entstehen könnte, sondern möglicherweise auch das Ergebnis bakterieller Aktivität sein könnte, gleiche die innere Struktur von Wüstenlack doch dem mikrostrukturellen Schichtaufbau sogenannter Stromatolithen. Hierbei handelt es sich um Sedimentgesteine biogenen Ursprungs, die durch Einfangen und Bindung von Sedimentpartikeln oder Fällung gelöster Stoffe in Folge des Wachstums und Stoffwechsels von Mikroorganismen in Gewässern entstanden sind. Stromatolithen gehörten zu den ersten Lebensformen auf der Erde und bevölkerten die Erde vor 3,5 Milliarden bis vor etwa 600 Millionen Jahren.

Könnte es sich bei Wüstenlack also auch um das Produkt mikrobiologischen Lebens handeln? Von einigen Mikroben ist bekannt, dass sie in der Frühphase ihrer Evolution die Fähigkeit besaßen, eine Manganoxid-Schicht produzieren zu können, unter der sie sich vor schädlicher UV-Strahlung schützen konnten.

Auch auf dem Roten Planten wäre eine solche Fähigkeit für das Überleben der Mikroorganismen von Vorteil gewesen - und wäre es noch heute. Für die Patina auf den Marssteinen haben Forscher derzeit nur drei Erklärungsmöglichkeiten: Entweder es handelt sich tatsächlich um das Mars-Pendant zum irdischen Wüstenlack, einen Kieselsäureüberzug oder einen durch von Windschliff hervorgerufenen firnisartigen matten Glanz auf den Gesteinen.

Windschliff kann anhand der Marsgesteine aufgrund der gleichmäßigen Verteilung des Überzugs über den ganzen Steinen ebenso ausgeschlossen werden, wie der Überzug aus Kieselsäure, da diese von den Analyseinstrumenten der bisherigen Mars-Rover nicht nachgewiesen werden konnte. Auch zeigten diese Untersuchungen, dass es sich bei dem Glanz auf den Marssteinen nicht um einen Teil der Gesteine selbst, sondern eine extra Schicht auf diesen handelt.

Sollte es sich also tatsächlich um Mars'schen Wüstenlack handeln, wäre dieser aufgrund seiner möglichen mikrobiologischen Ursache, ideales Ziel für zukünftige Mars-Missionen, um unter dem Überzug nach versteinerten oder sogar noch heute lebenden Mikroorganismen zu suchen.
Derzeitige Missionen, wie etwa die Rover "Spirit" und "Opportunity" sind zwar mit entsprechenden Messinstrumenten ausgerüstet, dürften jedoch aufgrund der stärkeren Hintergrundstrahlung anderer Elemente größte Schwierigkeiten haben, die Schicht zu analysieren und bestätigen zu können, ob es tatsächlich sich um "Wüstenlack" handelt.

Zukünftige Missionen - wie etwa das für 2012 geplante mobile "Mars Science Laboratory" (MSL) der NASA oder den für 2018 angesetzten europäischen Rover-Missionen, werden aufgrund sensiblerer Instrumente in der Lage sein, den Überzug auf dem Marsgestein eingehend analysieren zu können.

Letztendliche Sicherheit über die Natur des "Mars-Lacks" könnte dann ab 2020 die europäische Mission "Mars Sample Return" ermöglichen, wenn erstmals Gesteinsproben vom Mars zur Erde gebracht werden sollen. Dann könnte auch die Schicht auf den Marssteinen eingehend analysiert und auf ihren möglichen mikrobiologischen Ursprung untersucht werden können.

[Manu]

Aberdeen/ Schottland - Während bislang keine Marsmission komplexe Kohlenstoffmoleküle, also die Grundbausteine irdischen Lebens, auf dem Roten Planeten nachweisen konnte, ist Schwefel überall auf dem Mars zu finden und das in auffallend großen Mengen. Forscher glauben, dass sich auch hierin eindeutige Spuren des Lebens finden lassen könnten.

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