Nebel auf dem Mars – Mars Express Datenauswertung und Modellstudien für das Valles Marineris

Abstract

Der Planet Mars ist der Nachbarplanet unserer Erde. Er ist den Menschen schon seit Jahrtausenden bekannt. Er übt seither eine große Faszination auf die Menschen aus. Erste Raumsonden erkundeten den Mars in den 1960er und 1970er Jahren und vermittelten fundamentales Wissen über den roten Nachbarn. Zahlreiche Marsmissionen scheiterten seitdem. Seit den 1990er Jahren erlebt die Marserkundung eine Renaissance. Erstmals erkunden Raumsonden den Planeten mit einer noch nie dagewesenen Genauigkeit. Die hochauflösende Stereokamera (HRSC) an Bord der europäischen Raumsonde Mars Express liefert Bilder, auch von atmosphärischen Erscheinungen auf dem Mars. Die systematische Auswertung der HRSC-Bilddaten basierend auf anderthalb Marsjahren (4133 Umläufe) hat ergeben, dass es 175 Aufnahmen von Atmosphärenphänomenen gibt. Insgesamt 43 mal wurde der Grabenbruch Valles Marineris von der HRSC erfasst. 17 dieser Aufnahmen zeigen etwas, das wie Nebel aussieht. Die in dieser Arbeit vorgelegten Untersuchungen lassen den Schluss zu, dass es sich dabei zum Teil um Nebelerscheinungen und zum anderen Teil um Wolken handelt. Mit einem eindimensionalen Grenzschichtmodell der Universität Helsinki wird der vertikale Temperatur- und Feuchteverlauf im Grabenbruch Valles Marineris simuliert. Die Ergebnisse werden mit den Beobachtungsdaten der HRSC verglichen. Bezieht man die Schatteneffekte im Graben mit ein, so bestätigt das Modell die Beobachtung: Der Nebel bildet sich bei extrem tiefen Temperaturen in der Nacht und bleibt bis nach Sonnenaufgang bestehen. Sobald die Sonnenstrahlen den Boden des Grabenbruchs erreichen, verdunstet der Nebel rasch. Die Beobachtungen am Nachmittag werden vom Modell nicht wiedergegeben. Die Vermutung liegt nahe, dass es sich in diesem Fall um Wolken handelt, die vom Modell nicht simuliert werden können, da in ihm keine Wolkenparametrisierung implementiert ist.