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Bericht 2. + 5. März 2004
Feuchter Mars
OPPORTUNITY findet neue Hinweise dafür, daß an seiner Landestelle einst Wasser vorhanden war - ähnliche Hinweise auch von SPIRIT im Krater Gusow gefunden

Das Panorama 
der Opportunity Landestelle
Oben: Diese Abbildung bezeichnet die Stellen in der unmittelbaren Nachbarschaft der Landestelle OPPORTUNITYs. Eine größere Version dieser Abbildung (350 kB) findet man unter diesem Link. (Abbildung: NASA/JPL)
Wissenschaftler haben die Schlußfolgerung gezogen, daß der Teil des Mars, der vom NASA-Erkundungsfahrzeug OPPORTUNITY untersucht wird, einst in der Vergangenheit klatschnaß gewesen sein muß.

Der Beleg, der die Wissenschaftler zu diesem Schluß leitete, wurde in einem zutageliegenden Stein gefunden. Anhaltspunkte, die aus der Zusammensetzung des Felsens, wie z. B. das Vorhandensein von Sulfaten, und aus dessen physikalischem Erscheinungsbild, wie Spalten, in denen Kristalle wuchsen, kamen, wurden dabei zu den Argumenten für eine wasserreiche Vergangenheit.

"Flüssiges Wasser ist einst zwischen diesen Felsen hindurchgeflossen. Es veränderte ihre Oberflächenbeschaffenheit und ihre Chemie", erklärte Dr. Steve Sqyres von der Cornell Universität in Ithaca, US-Bundesstaat New York, seines Zeichens hauptverantwortlicher Wissenschaftler der wissenschaftlichen Instrumente auf OPPORTUNITY und seinem Zwilling SPIRIT. "Wir konnten die verräterischen Anzeichen, die das Wasser zurückgelassen hat, deutlich erkennen, was uns in unserer Schlußfolgerung bestätigte."

Dr. James Garvin, führender Wissenschaftler für die Erkundung des Mars und des Mondes am NASA Hauptquartier in Washington, D.C., meinte, "die NASA hat die NASA Erkundungsfahrzeugmissionen besonders für den Nachweis einer feuchten Umgebung in der Vergangenheit von zumindest einem Teil des Mars', der damit vielleicht auch günstige Bedingungen für Leben geboten haben könnte. Heute haben wir starke Anzeichen für eine klare Antwort darauf: Ja!"

OPPORTUNITY hat noch mehr Arbeit vor sich. Er wird versuchen zu bestimmen, ob die Felsen, abgesehen davon, daß sie nach ihrer Entstehung Wasser ausgesetzt waren, ursprünglich aus Mineralien gebildet wurden, die aus der Lösung am Grunde eines Salzsees oder -ozeans ausgefällt wurden.

Ausgefräste Stellen 
von OPPORTUNITY
Oben: Diese Aufnahme zeigt die Stellen, an denen OPPORTUNITY Löcher in die als "El Capitan" bezeichnete Felsformation gefräst hat, um mehr Informationen über eine möglicherweise feuchte Vergangenheit der Meridiani Ebene auf dem Mars zu erhalten. Das untere Loch in dem "McKittrick" getauften Stein wurde am 30. Marstag oder Sol, das obere in "Guadeloupe" am 34. gebohrt. Von oben ragt der Robotarm des Rovers mit den wissenschaftlichen Instrumenten und dem Steinfräswerkzeug in's Bild. (Photo: NASA/JPL)
Die ersten Aufnahmen, die OPPORTUNITY vor fünf Wochen von seiner Landestelle in der Meridiani Ebene des Mars sendete, erfreuten die Forscher am Laboratorium für Strahlantriebe (JPL) der NASA in Pasadena, Kalifornien, wegen des Riesenglücks unmittelbar neben einer Stelle zu landen, an der der felsige Untergrund am inneren Anstieg eines kleinen Kraters zutage tritt.

Der robotische Feldgeologe hat die meiste Zeit der letzten drei Wochen damit verbracht, zuerst die Felsauslagerungen als ganzes zu sichten, um dann zu Nahaufnahmen ausgesuchter Stellen zurückzukehren. Der Rover hat mit seinem Alphateilchen-Röntgenspektrometer, das chemische Elemente in einer Probe identifiziert, eine sehr hohe Konzentration an Schwefel in der Felsauslagerung gefunden. "Der Schwefel scheint chemisch vorwiegend in Magnesium-, Eisen- und anderen Sulfatsalzen gebunden zu sein", erläuterte Dr. Benton Clark von Lockheed Martin Raumfahrtsysteme in Denver, Colorado. "Elemente, die auch Chlor- und sogar Bromsalze bilden können, sind ebenfalls nachgewiesen worden."

An derselben Stelle konnte mit dem Mössbauerspektrometer des Fahrzeugs, das eisenhaltige Mineralien nachweist, ein hydriertes Eisensulfat namens Jarosit entdeckt werden. Beide Geräte, sowohl das Alphateilchen-Röntgenspektrometer, als auch das Mössbauerspektrometer, wurden in Deutschland gebaut. Und auch durch das Miniatur-Wärmeemissionsspektrometer konnten Hinweise für Sulfate gefunden werden.

Von der Erde weiß man, daß sich Felsen mit einem so hohen Salzgehalt entweder im Wasser gebildet haben, oder nach ihrer Entstehung über einen langen Zeitraum hinweg dem Wasser ausgesetzt waren. Das Jarosit könnte bedeuten, daß die feuchte Vergangenheit des Felsens entweder in einem sauren See oder in einer sauren heißen Quelle gelegen hatte.

Der Hinweis auf Wasser vom physikalischen Erscheinungsbild zeigt sich in mindestens drei Kategorien, wie Dr. John Grotzinger, Sedimentgeologe vom Institut für Technologie (MIT) in Cambridge, Massachusetts, bemerkt: Einstülpungen ("Vugs" genannt), Kügelchen, und Querschichtungen.

Aufnahmen von der Panoramakamera und des Mikroskops des Rovers zeigten, daß der "Stein des Anstoßes", den man "El Capitan" getauft hat, über und über mit Einbuchtungen übersät ist, die ca. einen Zentimeter lang und etwa einen Viertel oder weniger breit und in keiner bestimmten Weise ausgerichtet sind. Diese charakteristische Oberflächenstruktur ist den Geologen gut bekannt von Stellen, an denen sich Salzkristalle in Steinen bilden, die in salzhaltigem Wasser liegen. Wenn die Kristalle später verschwinden, entweder durch Erosion oder weil sie sich in weniger salzhaltigem Wasser auflösen, hinterlassen sie die "Vugs" genannten Hohlräume, die dann sie genau der Geometrie des sich zuvor möglicherweise verflüchtigten Minerals entsprechen.

Kügelchen im 
Marssand
Oben: Bei der Untersuchung eines Marsfelsens hat OPPORTUNITY diese kleinen Kügelchen entdeckt, die möglicherweise unter dem Einfluß von Wasser etstanden sind. (Photo: NASA/JPL)
Runde Partikel sind in die Felsauslagerungen eingebettet. Allein von ihrer Form her könnten diese Kügelchen bei vulkanischen Eruptionen, beim Auswurf geschmolzener Tropfen nach einem Meteoreinschlag oder durch die Ansammlung von Mineralien aus einer Lösung in einem porösen, wassergetränktem Felsen gebildet worden sein. Die Beobachtung OPPORTUNITYs, daß dieses Kügelchen nicht nur in bestimmten Schichten vorkommen, sprechen gegen einen vulkanischen oder meteoritischen Ursprung, schließen diese Möglichkeiten aber nicht vollständig aus.

Schichten im Stein, die in einem Winkel zu den Hauptschichten liegen, ein Muster, das als Querschichtung bezeichnet wird, kann durch den Einfluß von Wind oder Wasser hervorgerufen werden. Erste Einblicke OPPORTUNITYs deuten darauf hin, daß die Querschichtung Anzeichen für den Einfluß von Wasser aufweist, wie z. B. der geringe Umfang der Querschichtung und mögliche konkave Muster, die von sinusförmigen Kammlinien unterseeischer Hügelketten gebildet wurden.

Die Bilder, die bislang empfangen wurden, sind nicht ausreichend für eine definitive Antwort. Deshalb planen die Wissenschaftler OPPORTUNITY näher an diese Geländeformationen zu manövrieren, um einen genaueren Blick darauf zu werfen. "Wir haben faszinierende Spuren gefunden und wir planen, diesen Möglichkeiten demnächst nachzugehen", meinte Grotzinger.

Vulkanisches Gestein im Marskrater Gusow weist auf Wasser in der Vergangenheit hin

Auch SPIRIT hat Hinweise auf eine feuchte Vergangenheit in einem Stein im Krater Gusow gefunden, aber es handelt sich hier um eine volständig andere Gesteinsart, als die im Meridiani Planum auf der anderen Seite des Mars, wo OPPORTUNITY forscht.

Ein dunkler vulkanischer Stein von etwa 60 cm Größe, der "Humphrey" getauft wurde, zeigt helles Material im Inneren seiner Spalten und Risse, die wie Mineralien aussehen, die im Wasser auskristallisiert wurden, wie Dr. Ray Arvidson von der Washington Universität in St. Louis, Missouri, bei einer NASA Pressekonferenz am JPL berichtete. Er ist der stellvertrende hauptverantwortliche Wissenschaftler für die wissenschaftlichen Instrumente des Rovers SPIRIT.

"Wenn wir diesen Felsen auf der Erde gefunden hätten, hätten wir gesagt, es wäre ein Vulkanstein, durch den ein wenig Flüssigkeit geflossen ist", erklärte Arvidson. Wenn diese Erklärung korrekt ist, dann hätte diese Flüssigkeit, Wasser mit darin gelösten Mineralien, bereits im ursprünglichen Magma, aus dem der Stein entstanden ist, mitgeführt werden müssen oder später mit dem Stein wechselgewirkt haben.

Die Hinweise zeigen sich im Innern von "Humphrey", das von SPIRIT's Steinfräswerkzeug an einer Stelle zwei Millimeter tief freigelegt wurde. Um sicherzustellen, daß das helle Material, daß man in Rissen und Poren entdeckt hat, kein Staub ist, der sich über Jahrtausende von der Oberfläche aus eindringend dort gesammelt hat, beabsichtigen die Wissenschaftler SPIRIT in einen anderen dunklen Stein, den man noch nicht ausgewählt hat, ein tieferes Loch zu fräsen. Das helle Material ist jedenfalls kein Rückstand des Fräsprozesses, wie Stephan Gorevan von Honeybee Robotics, New York, der leitende Wissenschaftler für das Steinfräswerkstoff, erklärte.

Die Menge an Wasser, die für die Bildung der Kristalle in "Humphrey" nötig gewesen sein könnte, ist wesentlich weniger, als die, die für die Mineralien und Strukturen verantwortlich waren, die OPPORTUNITY in dem Felsen im Meridiani Planum entdeckt hat. "Mars ist ein vielseitiger Planet", meinte Arvidson dazu.

SPIRIT ist auf dem Weg zu einem Krater von etwa 150 m Durchmesser, namens "Bonneville", in dem die Wissenschaftler Felsbrocken von einer Schicht unterhalb der vulkanischen Oberflächenschicht zu finden hoffen. Diese Steine könnten eine Geschichte aus einer früheren Ära der Geschichte des Kraters Gusow erzählen.

In der Meridiani Ebene ist OPPORTUNITY inzwischen mit dem Anfertigen einer Reihe von 114 mikroskopischen Aufnahmen eines Felsen namens "Last Chance" fertig, mit der Details der Schichtstruktur des Felsens untersucht werden sollen. Für die Photosequenz waren mehr als 400 Kommandos und mehr als 200 Stellungen des Robotarms notwendig, wie der Missionsleiter von OPPORTUNITY, Matt Wallace vom JPL, erklärte. "Unsere Tätigkeiten werden immer komplexer."

SPIRIT hat letzten Donnerstag seinen 60. Marstag oder Sol im Gusow beendet. OPPORTUNITY am Freitag Nachmittag seinen 40. Sol. "Mit den beiden Rovern haben wir 100 Tolle Tage auf dem Mars erlebt. Insbesondere die letzte Woche war außerordentlich spannend", meinte Wallace.

Eine neue Farbaufnahme, bei der mehrere Bilder von OPPORTUNITYs Panoramakamera miteinander kombiniert wurden, gibt Informationen über das mögliche nächste Ziel des Rovers, nachdem er seine Arbeit in und um den kleinen Krater beendet hat, in dem er niedergegangen war. Von einer Stelle halb die Kraterwand hinauf hat der Rover einen besseren Blick auf einen Krater rund zehnmal so groß und 700m entfernt im Osten, der "Endurance" getauft wurde. "Wir können Strukturen im Kraterrand ausmachen, vielleicht Streifen, vielleicht Schichten", sagte Dr. Jim Bell von der Cornell Universität, der leitende Wissenschaftler für die Panoramakameras der beiden Rover.

Derselbe neue Blick über die flache Ebene des Meridiani Planum zeigt auch den abgesprengten Hitzeschild OPPORTUNITYs, eine Reihe von Spuren, die vom Auftupfen der Airbags hinterlassen wurden und einen einzelnen schwarzen Fels, etwa vierzig Zentimeter groß. "Wir hatten nicht nur Glück, daß wir quasi mit einem Schlag in den Krater eingelocht haben, sondern haben auf dem Weg zum Krater mit den Airbags den einzigen Felsen weit und breit getroffen."

Beide Fahrzeuge haben Magneten an Bord, die in Dänemark für die Analyse von Marsstaub hergestellt wurden. Staub bedeckt den größten Teil der Marsoberfläche und hängt ständig in der Atmosphäre, manchmal anschwellend zu riesigen Sandstürmen. Einer der Magnete wurde entwickelt, um jedweden magnetischen Staub davon abzuhalten in der Mitte eines Zielgebietes zu landen. Während SPIRITs Aufenthalt auf dem Mars hat sich Staub an anderen Stellen des Ziels aufgehäuft, während das Zentrum "wahrscheinlich der sauberste Ort auf der Oberfläche des Rovers ist", meinte Dr Morten Madsen, Mitglied des Forscherteams vom Zentrum für planetarische Wissenschaften in Kopenhagen.

"Die meisten, wenn nicht alle, Staubpartikel in der Marsatmosphäre sind magnetisch", erklärt Madsen. Ein anderer Magnet befindet sich in Reichweite des Robotarms des Rovers. Die Untersuchung von Staub an einem Ziel mit Instrumenten am Ende des Arms werden schon bald weitere Informationen über die Zusammensetzung des Staubs liefern, sagte er.

Quelle: NASA/JPL


letzte Änderung am 7. März MMIV