Wolkenbegeisterte können nun mit einem neuen Werkzeug die auffälligen Formationen am Himmel über dem Roten Planeten untersuchen. Eine durchsuchbare Datenbank mit Bildern von Wolken und Stürmen aus den letzten 20 Jahren, die vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin erstellt wurde, hilft Wissenschaftlern dabei, besser zu verstehen, wie und wo Strukturen in der Marsatmosphäre entstehen und was sie uns über das Klima des Mars und anderer Planeten verraten können.
Der Mars ‚Cloud Atlas‘, der für die Öffentlichkeit zugänglichwurde diese Woche auf dem Europlanet Science Congress (EPSC) 2024 in Berlin von Daniela Tirsch vom DLR.
Die Bilder des Cloud Atlas stammen von der hochauflösenden Stereokamera HRSC, die sich seit 2005 an Bord der Raumsonde Mars Express der Europäischen Weltraumorganisation ESA im All befindet. Obwohl der Mars eine sehr dünne Atmosphäre besitzt, können sich aus Wasser- und Kohlendioxid-Eiskristallen sowie Staubpartikeln zahlreiche Wolkenformationen und Staubsturmphänomene entwickeln.
„Die Wolken auf dem Mars sind genauso vielfältig und faszinierend wie die, die wir am Himmel auf der Erde sehen, und weisen einige Besonderheiten auf, die nur auf dem roten Planeten zu finden sind. Eines meiner Lieblingsphänomene sind die wunderschönen ‚Wolkenstraßen‘ – lineare Reihen flauschiger Wolken, die sich im nördlichen Frühling und Sommer um den riesigen Vulkan Tharsis und die nördlichen Tiefebenen bilden. Sie ähneln zwar den Cumuluswolken auf der Erde, entstehen aber unter anderen atmosphärischen Bedingungen“, sagte Dr. Tirsch. „Wir sehen auch beeindruckende Staubwolken, die sich Hunderte von Kilometern ausbreiten können – ein Phänomen, das wir auf der Erde zum Glück nicht erleben.“
Staub spielt eine große Rolle in der Atmosphäre und im Klima des Mars. Seltene Auftriebsereignisse können beige, staubbeladene Klumpen in der Atmosphäre hinterlassen. Große Temperatur- und Luftdruckunterschiede zu bestimmten Jahreszeiten können zu stärkeren Winden als üblich führen, die große Mengen Staub von der Marsoberfläche aufwirbeln. Staubwolken, die sich von den Spitzen riesiger Vulkane ausbreiten, sehen aus wie Eruptionswolken, obwohl sie nicht mehr aktiv sind.
In der Nähe des Marsnordpols können jedes Jahr auch große spiralförmige Staubstürme und Zyklonsysteme beobachtet werden. Die Untersuchung dieser Phänomene ist für Wissenschaftler von entscheidender Bedeutung, um die Atmosphäre und die Luftmassenzirkulation auf dem Mars zu verstehen.
Kräuselnde „Schwerewolken“ sind eine der häufigsten Formationen auf dem Mars und der Erde. Sie sind im Winter in den mittleren Breiten beider Hemisphären zu sehen, sowie im südlichen Winter über dem Vulkanplateau Tharsis. Leewellen, eine spezielle Art von Schwerewolken, können sich auf der windabgewandten Seite von Gebirgskämmen, Bergen und anderen Hindernissen bilden und wiederkehrende Gebirgsformationen bilden.
Einige der untersuchten Wolkenarten sind örtlich und jahreszeitlich begrenzt, andere, wie etwa „Dämmerungswolken“, können an jedem Ort und zu jeder Jahreszeit frühmorgens auftreten.
Der HRSC-Wolkenatlas wird wertvolle Erkenntnisse über die physikalische Beschaffenheit und das Erscheinungsbild von Wolken und Stürmen, ihren Entstehungszeitpunkt und ihren Standort liefern. Dieses Wissen wird helfen, die atmosphärische Dynamik und die Klimazyklen auf dem Mars besser zu verstehen und liefert auch Erkenntnisse für die Erforschung des Klimas auf anderen Planeten wie der Erde und der Venus. Das DLR-Team hat die Datenbasis bereits genutzt, um globale Karten zu erstellen, die das Vorkommen verschiedener Wolkentypen in Abhängigkeit von Jahreszeit und Standort zeigen.
„Da die ESA die Laufzeit von Mars Express bis mindestens 2026 verlängert hat, können wir diese Datenbank weiter füllen und unser Verständnis der Marsatmosphäre noch weiter verfeinern“, sagte Dr. Tirsch. Veröffentlichungen zur Datenbank und zu wissenschaftlichen Anwendungen sind derzeit in Vorbereitung.