Oberflächenstrukturen

Die Oberflächenstrukturen auf der Erde sind im Vergleich zum Mars von kurzweiliger Dauer. Die Kontinentaldrift und Verwitterungsprozesse verändern das Aussehen der Erde wesentlich schneller und umfangreicher als es auf dem Mars der Fall ist. Die Marskruste ist komplett erstarrt, weshalb keine Kontinentaldrift wie auf der Erde möglich ist. Auch die Verwitterungsprozesse fallen deutlich geringer aus als auf der Erde. Zwar sorgen Sandstürme auch für Abrieb, aber das Potential für chemische Verwitterungsprozesse ist geringer. Deshalb sind viele der frühen Ereignisse, die das Aussehen des Mars erheblich veränderten, noch sichtbar.

Abb. 1: Topographische Karte des Mars. [Quelle]

Das umfangreichste Oberflächenphänomen ist die Dichotomie (Zweiteilung) des Mars. Die Ebenen der Nordhalbkugel liegen durchschnittlich 6 km tiefer als die Gebiete der Südhalbkugel. Die Ebenen der Nordhalbkugel entstanden später als die Südhalbkugel, nämlich im Hesperian und Amazonian anstatt im Noachian, und weisen sich deshalb durch eine geringere Verkraterung aus. Die Ursache der Dichotomie ist noch nicht geklärt. Einige Theorien gehen von einem bzw. mehreren Einschlagsereignissen aus, andere davon, dass die Kristallisation eines frühen Magmaozeans nicht homogen ausfiel und sich deshalb unterschiedlich schwere Schichtungen im Mantel ergeben haben.

Die westliche Hemisphäre des Mars wird von der Tharsis Erhebung dominiert. Diese Erhebung wurde vor ungefähr 3,8 Milliarden Jahren durch aufsteigende große Magmamengen erzeugt. Die Tharsis-Region blieb aber weiterhin bis vor 100 Million Jahren aktiv, so dass sich dort die jüngsten Oberflächen finden lassen. In der Tharsis-Region finden sich viele Vulkane, wie etwa Ascraeus Mons, Pavonis Mons oder Olympus Mons, der höchsten Erhebung auf dem Mars mit 27 km.

Abb. 2: Aufnahme des Valles Marineris Mars Express Sonde. [Quelle]

Von der Tharsis-Formation ausgehend verläuft das Valles Marineris, ein über 4000 km langes und bis zu 7 km tiefes Canyonsystem. Es wird angenommen, dass sich zunächst Vertiefungen in der Oberfläche ausprägten und diese mit Sediment gefüllt wurden. Später brach die Oberfläche des Mars entlang der Vertiefungen auf und so bildeten sich die heutigen Gräben. An den Hängen des Canyons sind die Schichtungen des abgelagerten Materials zu erkennen.

Das Hellas-Einschlagsbecken entstand durch einen Meteroiten im Noachian. Es ist mit ungefähr 9 km die tiefste Ebene des Mars. Sie ist in einer Breite von ungefähr 2300 km ringförmig von Gebirgsmassiven umgeben, welche durch Aufschlagsablagerungen und strukturellem Auftrieb entstanden sein können. Das Hellas-Becken ist das größte aller Einschlagsbecken, ein weiteres nennenswertes ist Chryse Planitia.