Mars-Missionen: Flecken-Rätsel im Mars-Polareis gelöst?

Eine seit Jahrzehnten unerklärliche, saisonal stärkere Dunkelfärbung in der südpolaren Eiskappe des Mars entsteht wohl durch ein Zusammenspiel von Trockeneis, Staub und Wärme. Dies vermuten Forscher nach der Auswertung von Messdaten der Mars-Express-Sonde, die seit gut zweieinhalb Jahren um unseren Nachbarplaneten kreist.

Mars-Südpol mit dunkler "kryptischer Region" | Die dunkle, "kryptische" Region (d) auf dem Mars-Südpol besteht wohl aus mit Staub dicht bedecktem Trockeneis. Auf dem aus zehn Einzelaufnahmen zusammengesetzten Bild, die Mars Express aus etwa 6000 Kilometern Höhe mit dem Omega-Gerät schoss, erkennt man helles, fein- sowie etwas dunkleres, grobkörniges Trockeneis (a, b) und Wassereis (c).

Der Eisfleck, schon seit den 1970er Jahren bekannt als "kryptische Region" des Mars-Südpols, wird regelmäßig im Frühjahr der Südhemisphäre zunehmend dunkler als seine Umgebung. Wissenschaftler hatten bislang vermutet, dass der Fleck im Eis aus einer bei den örtlichen Temperaturen von minus 135 Grad Celsius gefrorenen, meterdicken Kohlendioxid-Lage besteht, durch die dunklere Bodenschichten hindurchschimmern. Diese Trockeneisschicht werde nicht mit Wassereis bedeckt.

Dies kann jedoch nicht zutreffen, zeigen nun die Daten des Omega-Instrumentes der Esa-Sonde, denn Trockeneis müsste infrarote Lichtwellen stark absorbieren. Das Omega-Instrument maß im Gegenteil aber eine nur sehr geringe Infrarot-Absorption der kryptischen Region.

Die Marsforscher glauben nun, dass zwar tatsächlich eine dicke Trockeneisschicht den Fleck bildet, diese aber als fast vollständig mit einem Oberflächenfilm aus Staub bedeckt sei. Der Schmutzfilm erneuere sich regelmäßig beim Erwärmen des unter dem Fleck liegenden Bodens, spekulieren die Forscher: Die Wärme führe zu CO₂-Gasblasen und einem Druckanstieg unter dem Eis. Dies erzeuge regelmäßige Eis-Geysire, die sich eruptiv einen Weg an die Oberfläche bahnen und dabei Bodenstaub ausblasen, der sich dann lokal absetzt.

Hinweise auf solche Aktivitäten seien bestimmte Oberflächenstrukturen, die Marspolarforscher seit der Mars-Global-Surveyor-Mission Ende der 1990er Jahre als "spots", "spiders" und "fans" kennen. Ungeklärt bleibt aber, warum auch Regionen dunkel erscheinen, in denen solche vermeintliche Geysir-Spuren nicht zu erkennen sind. Das Mars-Express-Forscherteam um Yves Langevin vom CNRS will daher weitere Analysen vornehmen, sobald der nächste südliche Marsfrühling im Jahr 2007 einsetzt.