Formationen von „Spinnen“, die bei Experimenten in der DUSTIE-Kammer des JPL im Marsboden-Simulator zu sehen sind.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)
Mars-Spinnen sind auf der Erde angekommen. Aber keine Angst, Arachnophobiker – diese „Spinnen“ sind keine echten Spinnentiere, sondern spinnenartige geologische Formationen auf der Marsoberfläche. Und die NASA hat sie gerade in einem Labor nachgebaut.
Wissenschaftler entdeckten diese spinnenähnlichen Gebilde auf dem Mars zum ersten Mal im Jahr 2003, als sie Bilder von Orbitern untersuchten. Sie sind jedoch viel, viel größer als Spinnen; sie können sich über mehr als eine halbe Meile (1 Kilometer) erstrecken und Hunderte von „Beinen“ haben.
Wie bei vielen Dingen auf dem Mars hatten die Wissenschaftler keine Ahnung, wie sich das araneiförmige Terrain gebildet hat, aber eine führende Theorie besagte, dass es etwas mit Kohlendioxideis zu tun haben könnte. Diese Theorie wurde vor kurzem von Forschern des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA bestätigt, die fünf Jahre lang versucht haben, araneiförmiges Gelände nachzubilden.
Mit Hilfe einer mit flüssigem Stickstoff gekühlten Testkammer am JPL, dem Dirty Under-vacuum Simulation Testbed for Icy Environments (DUSTIE), haben die Forscher eine simulierte Marsumgebung geschaffen.
JPL’s DUSTIE, eine weinfassgroße Kammer, in der die Temperaturen und der Luftdruck anderer Planeten simuliert werden können – in diesem Fall das Kohlendioxid-Eis am Südpol des Mars. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)
Nachdem sie DUSTIE auf die richtige Temperatur und den richtigen Luftdruck an den Marspolen eingestellt hatten, kühlten sie Kohlendioxidgas ab und kondensierten es zu Kohlendioxid-Eis in einer Marsboden-Simulanz. Dann erhitzten sie das Eis, bis es rissig wurde, eine Kohlendioxidgasfahne freisetzte und ein kranzförmiges Terrain hinterließ. Was dann geschah, überraschte sie.
„Es war an einem späten Freitagabend, und die Laborleiterin stürmte herein, nachdem sie mich schreien gehört hatte“, sagte die JPL-Wissenschaftlerin Lauren McKeown in einer Erklärung. „Sie dachte, es hätte einen Unfall gegeben.“
„Spinnen“, aufgenommen vom Mars Reconnaissance Orbiter der NASA im Jahr 2018. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)
Der Prozess, durch den das Kohlendioxid-Eis die spinnenartigen Risse in diesem Experiment erzeugt hat, wird als Kieffer-Modell bezeichnet. Während des kalten Winters bildet sich im Marsboden Kohlendioxideis.
„Spinnen“ auf der südlichen Hemisphäre des Mars, aufgenommen vom Mars Reconnaissance Orbiter der NASA im Jahr 2009. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/Universität von Arizona)
Im Frühling erwärmt das Sonnenlicht den eisigen Boden. Die Wärme wird vom Boden absorbiert, und das Eis, das mit dem Boden in Berührung kommt, überspringt die Phase des Schmelzens in die flüssige Phase und „verpufft“ einfach in Kohlendioxidgas. (Laut NASA ist dies derselbe Mechanismus, der Trockeneis zum „Rauchen“ bringt.) Das Gas sammelt sich an und bricht schließlich aus dem Boden aus und hinterlässt spinnenartige Narben auf der Marsoberfläche.
Während wir nun wissen, wie sich kranichförmiges Terrain bilden könnte, werden die Forscher ihre Experimente fortsetzen, um weitere Fragen zur geologischen Entstehung des Mars zu beantworten. Zum Beispiel ist araneiförmiges Gelände nicht überall auf dem Mars zu finden, daher wollen sie untersuchen, warum es nur in bestimmten Gebieten auftritt. Vorerst geht es also zurück zu DUSTIE.
Eine Zusammenfassung der Untersuchung des Teams wurde in der Zeitschrift The Planetary Science Journal veröffentlicht.
