Im Jahr 1971 entdeckten Daten der Sonde Mariner 9 erstmals Eis vom Südpol des Mars, was eine 50-jährige Debatte darüber auslöste, ob Eis fließt oder nicht.
Jedes Mal, wenn eine Flussinterpretation auftauchte, wurde diese schnell mit neuen Beobachtungen verworfen. Seit 50 Jahren kämpfen Forscher darum, dieses unbewegliche Eis zu erklären.
Jetzt hat ein neues Papier unter der Leitung des leitenden Wissenschaftlers Isaac Smith vom Planetary Science Institute (PSI) eine Antwort: Eis, das aus variablen Materialschichten besteht, kann durch diese Schichten an Ort und Stelle gehalten werden.
Hochauflösende Bilder der Polkappen des Mars zeigen komplexe Schichtstrukturen. Diese Kappen sind zwischen 2 und 3 km dick und erstrecken sich über mehr als 1.000 Kilometer entlang der Marspole. Diese Polkappen bestehen hauptsächlich aus Wassereis. Unter dem Eis liegt eine komplexe Landschaft mit steilen Hängen und Klippen.
Forscher hatten erwartet, dass Eisströme in diesen Regionen Geschwindigkeiten von bis zu einem Meter pro Jahr erreichen könnten, und selbst die bescheidensten Strömungsvorhersagen sagen Fließgeschwindigkeiten von 10 Zentimetern pro Jahr voraus. Diese Bewegungsgeschwindigkeit wäre in Bildern sichtbar, die von modernen Missionen über einen kurzen Zeitraum aufgenommen wurden und in der Lage sind, Strukturen von nur 1,2 bis 2,4 Metern aufzulösen. Langfristige Strömungen sollten auch an anderen Merkmalen wie Moränen (oder Schutthaufen), Vertiefungen in gefrorenen Klippen und Schichtverformungen sichtbar sein. Nichts davon ist an irgendeiner Stelle der Polkappen zu sehen.
Angesichts des Mangels an Beobachtungen, die den Eisfluss belegen, stellt sich, wie Smith es in einer Erklärung ausdrückt, „dann die Frage: Warum bewegt sich das Eis langsamer als vorhergesagt und wie langsam ist es? Wir haben eine Obergrenze, also testen wir einige Hypothesen.“ In meinem Artikel habe ich mir vier Hypothesen angesehen, um zu sehen, ob sie das Eis verlangsamen könnten.
WIE OREO-KEKSE
In einem neuen Artikel, der in der Zeitschrift Icarus veröffentlicht wurde, führt Smith komplexe Berechnungen für vier verschiedene Szenarien durch: 1) das Eis ist zu kalt, um sich zu bewegen, 2) Verunreinigungen im Eis verlangsamen es, 3) seine homogene Materialmischung verlangsamt den Fluss, 4) Das Eis ist in Schichten angeordnet, die es auf einzigartige Weise zu einem unermesslichen Fließen verlangsamen. Obwohl alle vier Ideen möglich klangen, zeigten mathematische Modelle, dass sich das Eis in den ersten drei Fällen noch erkennbar bewegt und Spuren hinterlassen haben sollte. Erst im neuesten Schichtlandschaftsmodell wurde das Eis fixiert.
„Die Schichten ähneln denen, die zur Herstellung von Marshmallows oder Oreos verwendet werden: steife Schichten mit weichen Schichten dazwischen. Wenn man genügend Oreos übereinander stapelt und drückt, fließt etwas, aber nicht so viel, als wenn man eine hätte.“ gehackte Oreo-Keksmischung“, erklärt Smith. „Das Schichtmodell kann die Geschwindigkeit um mehrere Größenordnungen verlangsamen, genug, um den beobachteten Bewegungen (oder deren Fehlen) zu entsprechen.“
Während wir Modelle erstellen, die es uns ermöglichen, die Vielfalt der Gletscher in unserem Sonnensystem zu verstehen, beginnen wir zu erkennen, dass die Physik überall gleich sein kann, bestimmte lokale Bedingungen jedoch dazu führen, dass sich die Dinge ganz anders verhalten. Es ist leicht, sich den Mars als erdähnlich vorzustellen, und vielleicht war er das auch einmal, aber seit etwa einer Milliarde Jahren herrscht auf dem Mars ein einzigartiges, raues Klima, das für uns sehr unähnliche Eigenschaften hinterlässt.
„Seit Percival Lowell denken Forscher über die polaren Eiskappen auf dem Mars nach. Lowell hat sogar über fließendes Eis und Kanäle nachgedacht, um den Menschen auf dem Mars zu helfen“, sagt Smith und bezieht sich dabei auf Lowells Arbeit um die Jahrhundertwende und das frühe 20. Jahrhundert.
„Wir müssen grundlegende physikalische Prinzipien verstehen, bevor wir viel mehr darüber sagen können, was auf anderen Planeten passiert. Das ist ziemlich esoterisch, nur sehr wenige Menschen interessieren sich für die Dynamik von Eisschilden auf anderen Planeten, aber viel mehr Menschen interessieren sich.“ Ohne den richtigen Kontext können wir uns jahrzehntelang irren, wenn wir wissen, welche Prozesse aktiv sind und welche nicht So macht er es, ohne sich zu bewegen“, fügt er hinzu.
