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Die Temperatur auf dem Mars steigt tagsüber und um Mitternacht

21.06.2013

Wissenschaftler glauben, dass Eis- und Wasserdampfwolken der Schlüssel zu thermischen Schwankungen auf dem Mars sind.
NASA-Forscher aus Pasadena, Kalifornien, haben bei der Untersuchung des Roten Planeten mit dem Mars Reconnaissance Orbiter festgestellt, dass die Temperatur der Marsatmosphäre nicht nur einmal, sondern zweimal am Tag regelmäßig steigt und fällt.

„Wir haben festgestellt, dass die maximale Temperatur nicht nur mitten am Tag liegt, was natürlich und logisch ist, sondern auch nach Mitternacht ansteigt“, sagte Armin Kleinboil vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien. Kleinboil ist der Hauptautor eines Berichts über die neue Forschung, die zu diesen Schlussfolgerungen geführt hat. Temperaturschwankungen treten innerhalb von etwa 30 Grad Celsius auf. Planetenforscher haben den gesamten Temperaturbereich von Tag und Nacht auf dem Mars erforscht. Als Ergebnis von Beobachtungen mit dem Instrument Mars Climate Sounder wurde festgestellt, dass dieses Muster auf globaler Ebene vorherrscht und das ganze Jahr über beobachtet wird. Ein Bericht über diese Studien wurde in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht.

Globale Änderungen der Windrichtung, Temperatur- und Druckschwankungen wiederholen sich von Tag zu Tag und werden atmosphärische Gezeiten genannt. Im Gegensatz zu Gezeiten an Land werden sie von Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht angetrieben. Auch auf der Erde gibt es atmosphärische Gezeiten, die bei uns aber aufgrund des geringen Temperaturunterschieds in den unteren Schichten der Atmosphäre nicht so stark spürbar sind. Auf dem Mars, dessen Atmosphäre nur etwa ein Prozent der Erdatmosphäre ausmacht, kontrollieren sie kurzfristige Temperaturänderungen auf dem ganzen Planeten. Temperaturspitzen, die einmal am Tag auftreten, werden als „tagtäglich“ und zweimal am Tag als „semidiurnal“ bezeichnet.

Der Halbtageszyklus auf dem Mars wurde erstmals in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts aufgezeichnet. Aber dann wurde angenommen, dass es durch staubige Jahreszeiten verursacht wurde, wenn in den ersten Sommermonaten starke Winde zu wehen beginnen, die Millionen Tonnen braunroten Staub Hunderte von Metern in die Höhe wirbeln. „Wir waren überrascht, diese signifikanten zweimal täglichen Temperaturschwankungen während staubfreier Perioden zu finden“, sagte Kleinboil.„Während die tägliche Temperaturspitze auf dem Mars seit vielen Jahrzehnten bekannt ist, ist die Entdeckung eines regelmäßigen halbtägigen nächtlichen Maximums ohne jegliches großen Staubstürme kam ganz plötzlich".

Dem Wissenschaftler und vier seiner Co-Autoren gelang es, die Antwort zu finden – es stellte sich heraus, dass das Ganze in den Wassereiswolken des Mars lag, die den größten Teil des Jahres in der Atmosphäre reichlich vorhanden sind. Sie werden hauptsächlich in der Äquatorregion in Höhen von 10 bis 30 Kilometern beobachtet, aufgrund der Absorption von Infrarotlicht, das tagsüber von der Marsoberfläche emittiert wird. Dies sind ziemlich transparente Wolken, ähnlich den dünnen Zirruswolken auf der Erde. Die in diesen Wolken gespeicherte Wärme reicht jedoch aus, um die Atmosphäre jeden Tag zu erwärmen.

„Wir stellen uns den Mars als eine kalte, trockene Welt mit sehr wenig Wasser vor. Aber tatsächlich gibt es in der Atmosphäre des Mars mehr Wasserdampf als in der oberen Erdatmosphäre“, sagte Kleinboil. „Jetzt wissen wir, dass wir uns das genauer ansehen müssen Wassereiswolken, wenn wir verstehen wollen, wie die Marsatmosphäre funktioniert."

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