Einfluss von lateralen Krustenvariationen auf Konvektionsstrukturen und die thermische Entwicklung des Mars

Abstract

Die globale Topografie des Mars wird durch die Dichotomie zwischen den nördlichen Tiefländern und den südlichen Hochländern bestimmt. Diese Dichotomie spiegelt sich aber nicht nur in einem Höhenunterschied von mehreren Kilometern zwischen nördlichen und südlichen Gebieten sondern auch in einer Abnahme der Krustendicke von ungefähr 60 km unter den Hochländern auf circa 30 km unter den Tiefländern wieder. Diese Unterschiede in der Krustendicke entstanden schon in der Frühphase des Planeten und unterlagen auch keinerlei Änderungen, wie sie z. B. durch Plattentektonik hervorgerufen werden können. In unserer Studie untersuchen wir daher den Einfluß dieser langlebigen Krustenvariation auf die Konvektionsstrukturen und damit auch die thermische Entwicklung des Planeten. Des weiteren wird eine Abschätzung hinsichtlich der Bedeutung einer mächtigen Regolithschicht auf die Temperaturverteilung vorgenommen. Aufgrund von Analogien zum Mond kann die maximale Regolithbedeckung auf dem Mars mit 10 km angenommen werden. Auch wenn die tieferliegenden Regolithschichten durch Auflast partiell kompaktiert sind, weisen sie aufgrund der immer noch vorhandenen Porenhohlräume eine geringere Wärmeleitfähigkeit auf als das angrenzende kompakte Krustenmaterial. Daher ist davon auszugehen, dass der Regolith trotz seiner im Vergleich zur Manteldicke geringen Mächtigkeit ebenfalls Einfluß auf die thermische Evolution des Mars hat und Effekte, die durch die Krustenvariation hervorgerufen werden, gegebenenfalls verstärkt.