Sternstunde

Exakte Wettervorhersagen auf dem Mars

Meike Lorenzen
Meike Lorenzen Ehem. Redakteurin Technologie WirtschaftsWoche Online

Im Norden des Mars schneit es. Schneeschauer, die im eisigen Winter auf die Nordhalbkugel des Mars niedergehen, könnten sich mehrere Wochen im Voraus vorhersagen lassen. Davon profitiert die Forschung.

Im Winter bedeckt eine Schicht aus gefrorenem Kohlendioxid den Nordpol des Mars. Diese speist sich zu etwa 50 Prozent aus Kohlendioxid-Schnee, der aus Eiswolken in der Atmosphäre auf die Oberfläche fällt. Die Aufnahme stammt von der NASA-Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter und wurde 2006 aufgenommen. Quelle: NASA

 

Heute wissen, wie in einem Monat das Wetter wird – manchmal wäre das praktisch. Für die Urlaubsplanung zum Beispiel. Oder um die Frage zu klären, wann sich das Fensterputzen lohnt. Doch auf der Erde sind Wettervorhersagen so weit im Voraus unmöglich. Fünf bis sieben Tage sind das Maximum. Anders sieht es auf dem Mars aus. Nach neuesten Forschungserkenntnissen zeigen, dass sich in bestimmten Regionen auf der Nordhalbkugel des roten Planeten Schneefälle sehr weit im Voraus bestimmen lassen. „Für Marsmissionen, die beispielsweise mit Rovern diese Gebiete erforschen wollen, ist dies eine wertvolle Information“, sagt Paul Hartogh vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS). Er und seine Kollegen haben gemeinsam mit Forschern der Tohoku Universität im japanischen Sendai Rechnungen erstellt. Sie zeigen: Die Schneefälle hängen mit einem besonderen Wetterphänomen auf dem Mars.

Denn auf dem Mars treten verstärkt Schwankungen in Druck, Temperatur, Windstärke und -richtung auf, die sich auf der Nordhalbkugel im Winter wellenartig ausbreiten und sehr verlässlich auftreten. Daher lässt sich das Wetter hier sehr gut vorhersagen. Wichtig werden solche Wettervorhersagen für künftige Rover-Missionen auf dem Mars. Die Rover bewegen sich nur sehr langsam voran, weshalb sie eine langfristige Planung für ihre Fahrtroute benötigen.

Die Geschichte der Mars-Missionen

Die Meteorologen und Weltraumforscher finden eine eisige Welt auf dem Mars vor, der viel weiter von der Sonne entfernt liegt, als die Erde. Zum Vergleich: Während die Erde 365 bis 366 Tage benötigt, um die Sonne einmal zu umkreisen, ist der Mars 687 Tage unterwegs. Ähnlich wie auf unserem Planeten sind die Polkappen von einer geschlossenen Eisdecke überzogen. Im Winter, wenn die Temperaturen unterhalb von -130 Grad Celsius sinken, speist sich diese Eisschicht in erster Linie aus gefrorenem Kohlendioxid, das aus der Atmosphäre auf den Planeten fällt. Die Eiskappen erstrecken sich dann bis zu einer nördlichen Breite von etwa 70 Grad. Im vergleichsweise warmen Marssommer sublimiert das Kohlendioxid und legt das „ewige Eis“ des Planeten frei: eine deutlich kleinere Kappe aus gefrorenem Wasser. Von Sublimation ist in der Physik die Rede, wenn ein Stoff von einem festen in einen gasförmigen Stoff wechselt, ohne vorher flüssig zu werden. Die Druck- und Temperaturverhältnisse auf dem Mars machen diesen Übergang möglich.

„Das saisonale Eis des Mars, das nur im Winter auftritt, hat zwei Ursprünge“, erklärt Paul Hartogh vom MPS. „Ein Teil des Kohlendioxids aus der Atmosphäre kondensiert direkt an der Oberfläche − ähnlich wie sich auf der Erde bei klarem, kaltem Wetter eine Frostschicht bildet. Ein anderer gefriert in der Atmosphäre zu winzigen Eiskristallen, die Wolken bilden, und fällt als Schnee herunter.“ In ihrer neuen Studie konnten die Forscher nun erstmals eine Verbindung herstellen zwischen dem Auftreten solcher Eiswolken und einem wellenartigen Wetterphänomen, bei dem sich Druck, Temperatur, Windrichtung und -stärke periodisch ändern.

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