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Ares Vallis: Der gewaltige Ausflusskanal des urzeitlichen Mars
Geformt von gewaltigen Fluten erstreckt sich dieser riesige Marskanal über Tausende Kilometer und mündet in die Tiefebene von Chryse Planitia.
Über den rostfarbenen Hochebenen des Mars schneiden gewaltige Canyons durch die von Kratern geprägte Kruste mit Dimensionen, die jedes Flusssystem auf der Erde in den Schatten stellen. Unter diesen geologischen Formationen gilt Ares Vallis als einer der größten Ausflusskanäle, die je in der Planetenforschung identifiziert wurden. Ausgehend von einer eingestürzten Senke namens Iani Chaos verläuft der Kanal über mehr als zweitausend Kilometer nach Nordwesten, grub sich durch die uralten Plateaus von Margaritifer Terra und Xanthe Terra und mündet schließlich in den tief liegenden Ebenen von Chryse Planitia.
Die schiere Menge an Gestein und Sediment, die durch Ares Vallis transportiert wurde, zeugt von Wassermassen jenseits aller in der Menschheitsgeschichte dokumentierten Ereignisse. Planetengeologen schätzen, dass die Spitzenabflussraten mehrere zehn Millionen Kubikmeter pro Sekunde überstiegen. Diese katastrophalen Fluten trugen das Deckgebirge bis auf das Grundgestein ab und hinterließen monumentale, stromlinienförmige Inseln in Form aerodynamischer Tropfen, die stromabwärts in Fließrichtung der Flutwelle weisen.
Figure 1: Perspektivische Darstellung von Ares Vallis, aufgenommen von ESA Mars Express, mit stromlinienförmigen Tropfeninseln, die von katastrophalen Fluten geformt wurden.
Der Einsturz von Iani Chaos und vulkanische Auslöser
Der Ursprung des Wassers, das Ares Vallis formte, liegt in den chaotischen Gebieten im Süden. In Regionen wie Iani Chaos brach die Oberfläche in zerklüftete Blöcke und zerbrochene Tafelberge von Hunderten Kilometern Ausdehnung ein. Unter dieser Oberfläche lagen riesige Reservoire aus Grundeis und unter Druck stehendem Grundwasser. Während der Hesperischen Periode vor rund drei Milliarden Jahren destabilisierten intensiver regionaler Vulkanismus und geothermische Erwärmung diese unterirdischen Aquifere.
Als das Eis im Untergrund unter Druck schmolz, verlor das darüberliegende Gestein seine tragende Struktur und sackte in sich zusammen. Gewaltige Wassermassen brachen in gigantischen Fontänen und Sturzfluten an die Marsoberfläche hervor, rissen das umliegende Gelände auf und schufen den südlichen Einstieg von Ares Vallis. Hochauflösende Aufnahmen von Orbitalmissionen belegen, dass sich über die äquatorialen Hochebenen verbundene Seensysteme bildeten. Sobald ein Becken seine maximale Kapazität erreichte, durchbrachen die Fluten die Ränder und schnitten in gewaltiger Abfolge Kanäle in tiefer gelegene Senken.
Figure 2: NASA Mars Pathfinder und der Rover Sojourner bei der Analyse vulkanischer Felsblöcke in der Schwemmebene von Ares Vallis im Jahr 1997.
Die historische Landung von Mars Pathfinder
Der Mündungsschwemmfächer, an dem Ares Vallis in Chryse Planitia übergeht, stellte ein ideales geologisches Ziel für die robotische Erkundung dar. Am 4. Juli 1997 setzte die NASA-Mission Mars Pathfinder ihren Lander und den mikrowellengroßen Rover Sojourner direkt auf dem Kanalboden ab. Die Missionsplaner wählten diesen Landeplatz, weil katastrophale Überschwemmungen wie ein natürliches planetares Förderband wirken, das verschiedenste Gesteinsproben aus Tausenden von Quadratkilometern flussaufwärts sammelt und auf einer flachen Schwemmebene ablagert.
Sojourner untersuchte abgerundete Kieselsteine, dachziegelartig in Strömungsrichtung gekippte Felsblöcke und geschichtete vulkanische Gesteine, die über die staubige Ebene verteilt lagen. Die Ausrichtung der Steine bestätigte, dass gewaltige Flutwellen über das Areal geströmt waren, und lieferte den praktischen Vor-Ort-Beweis für Hypothesen, die erstmals in den 1970er Jahren anhand von Viking-Orbitalaufnahmen aufgestellt worden waren. Diese Entdeckung veränderte die wissenschaftlichen Modelle zur Umweltgeschichte des Mars nachhaltig und bewies, dass flüssiges Wasser die Oberfläche noch lange nach der Planetenentstehung formte.
Figure 3: Hochauflösende Orbitalaufnahmen des Mars Reconnaissance Orbiter zeigen gewundene Kanäle und Sedimentterrassen in Ares Vallis.
Die Hypothese eines planetaren Mega-Entwässerungssystems
Neuere geomorphologische Kartierungen deuten darauf hin, dass Ares Vallis Teil eines noch größeren, zusammenhängenden Entwässerungsnetzes war. Forscher formulierten die These des Uzboi-Ladon-Morava-Systems, wonach eine ununterbrochene Kette von Abflusskanälen den Argyre-Krater auf der Südhalbkugel bis hinauf nach Chryse Planitia im Norden verband. Sollte sich diese Hypothese bestätigen, erstreckte sich der Gesamtlauf über mehr als achttausend Kilometer und bildete das längste bekannte Flussnetz im gesamten Sonnensystem.
Ares Vallis bleibt ein primäres Zielgebiet für Astrobiologie und Planetenforschung. Das Vorkommen von Sedimentterrassen, Tonmineralen und geschützten Canyonwänden bewahrt die Spuren einer Epoche, in der Atmosphärendruck und lokale Temperaturen ausreichten, um flüssigem Wasser die Modellierung einer ganzen Hemisphäre zu erlauben. Jede entlang der trockenen Klippen freigelegte Schicht liefert wertvolle Einblicke in den Übergang von einer wassergeprägten Welt in die heutige Eiswüste.
