Massive Überschwemmungen schufen riesige Canyons in der Nähe alter Marsseen.

Aus dem Studium von Gesteinsformationen aus Satellitenbildern wissen Planetenforscher, dass Hunderte von Kratern über die Marsoberfläche einst mit Wasser gefüllt waren. Mehr als 200 dieser Paläolake haben Auslaufschluchten, die zehn bis hundert Meilen lang und mehrere Meilen breit sind und von Wasser geschnitzt wurden, das aus den Seen fließt. Ein Forschungsteam der University of Texas at Austin und des Marshall Space Flight Center der NASA hat Beweise dafür gefunden, dass die Paläolake manchmal so viel Wasser aufnehmen würden, dass sie überfluteten und von den Seiten ihrer Becken platzten, was zu katastrophalen Überschwemmungen führte, die sehr schnell, vielleicht innerhalb weniger Wochen, Canyons schnitten.

Der Jezero-Krater, einer der in der Studie untersuchten Paläolake, ist ein Paläolake und potenzieller Landeplatz für die NASA-Rover-Mission Mars 2020, um nach vergangenem Leben zu suchen; der durch Überlaufüberschwemmungen entstandene Auslaufcanyon ist oben rechts im Krater sichtbar; alte Flüsse haben die Einläufe auf der linken Seite des Kraters geschnitzt. Bildnachweis: NASA / Tim Goudge.

„Diese durchbrochenen Seen sind ziemlich häufig und einige von ihnen sind ziemlich groß, einige so groß wie das Kaspische Meer“, sagte Hauptautor Dr. Tim Goudge, ein Postdoc an der Jackson School of Geosciences an der University of Texas at Austin.

„Also denken wir, dass diese Art von katastrophalen Überflutungen und dem schnellen Einschnitt von Auslassschluchten wahrscheinlich auf der frühen Marsoberfläche sehr wichtig war.“

Anhand hochauflösender Bilder des Mars Reconnaissance Orbiter der NASA untersuchten Dr. Goudge und Co-Autoren die Topographie der Auslässe und der Kraterränder und fanden einen Zusammenhang zwischen der Größe des Auslasses und der zu erwartenden Wassermenge während eines großen Hochwasserereignisses.

„Wenn der Auslass stattdessen im Laufe der Zeit allmählich weggeschnitzt worden wäre, würde das Verhältnis zwischen Wasservolumen und Auslassgröße wahrscheinlich nicht halten“, sagte Dr. Goudge.

Insgesamt untersuchten die Forscher 24 Paläolaken und ihre Auslassschluchten über den Mars.

Während massive Überschwemmungen aus Marskratern wie eine Szene in einem Science-Fiction-Roman klingen mögen, geschieht ein ähnlicher Prozess auf der Erde, wenn von Gletschern gestaute Seen ihre eisigen Barrieren durchbrechen.

Das Team stellte fest, dass die Ähnlichkeit mehr als nur oberflächlich ist. Solange die Schwerkraft berücksichtigt wird, schaffen Überschwemmungen Auslässe mit ähnlichen Formen, sei es auf der Erde oder auf dem Mars.

„Dies sagt uns, dass Dinge, die zwischen den Planeten unterschiedlich sind, nicht so wichtig sind wie die grundlegende Physik des Überlaufprozesses und die Größe des Beckens“, erklärte Dr. Goudge.

„Sie können mehr über diesen Prozess erfahren, indem Sie verschiedene Planeten vergleichen, anstatt nur darüber nachzudenken, was auf der Erde oder auf dem Mars passiert.“

Obwohl massive Überschwemmungen auf Mars und Erde von der gleichen Mechanik bestimmt werden, passen sie in verschiedene geologische Paradigmen.

Auf der Erde verändert die langsame und stetige Bewegung tektonischer Platten die Oberfläche des Planeten über Jahrmillionen dramatisch.

Im Gegensatz dazu führt der Mangel an Plattentektonik auf dem Mars dazu, dass katastrophale Ereignisse – wie Überschwemmungen und Asteroideneinschläge – schnell Veränderungen bewirken, die bis hin zu nahezu permanenten Veränderungen in der Landschaft reichen können.

„Die Landschaft auf der Erde bewahrt große Seen nicht sehr lange. Aber auf dem Mars sind diese Schluchten seit 3,7 Milliarden Jahren da, eine sehr lange Zeit, und sie geben uns einen Einblick in das Tiefenwasser auf dem Mars“, sagte Co-Autor Dr. Caleb Fassett, Forscher am Marshall Space Flight Center der NASA.

Die Studie wurde in der Zeitschrift Geology veröffentlicht.

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Timothy A. Goudge et al. Schnitt durch die Schluchten des Paläolakeauslasses auf dem Mars nach Überflutungen. Geologie, online veröffentlicht am 16. November 2018; doi: 10.1130/G45397.1

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