Mars-Wolken wie auf der Erde?

Überraschung bei Esa-Studie von Staubstürmen auf dem Roten Planeten

von Karim Belbachir

Gibt es eigentlich Wolken auf dem Mars und sind diese denen auf der Erde ähnlich? Dieser Frage ist die Europäische Weltraumorganisation Esa nachgegangen, denn sie ist nicht ganz unwichtig. Das könnte nämlich Einfluss auf bemannte Mars-Missionen haben

Im Video: Mars-Rover sucht nach Leben auf dem Mars

Andere Zusammensetzung der Mars-Atmosphäre

Wolkenformationen auf dem Mars und auf der Erde
Die beiden Bilder zeigen die Wolkenbildung ausgelöst durch Staubstürme auf dem Mars (links) und auf der Erde. Die Wolkenformation ist sich sehr ähnlich.

Die Atmosphäre auf dem Mars ist ungleich unserer wesentlich reicher an Kohlendioxid. Auf der Erde besteht die „Luft“ zu rund 78 Prozent aus Stickstoff und etwa 21 Prozent Sauerstoff. Der Rest sind Spurengase wie beispielsweise Kohlendioxid, Helium, Methan, Lachgas. Anders sieht es auf dem Roten Planeten aus. Die Atmosphäre besteht hier zu knapp 96 Prozent aus Kohlenstoffdioxid. Sauerstoff macht nur einen Bruchteil der Atmosphäre aus (0,14 Prozent).

Nun stellte sich die Frage, ob in dieser Zusammensetzung eine Wolkenbildung wie bei uns auf der Erde abläuft – zumal die Atmosphäre des Mars außerdem ziemlich trocken und kalt ist. Zur Hilfe nahmen die Wissenschaftler die Entwicklung von Staubstürmen.

Im Jahr 2019 beobachtete die Esa diese mit Hilfe ihrer Raumsonde Mars Express und dem Mars-Reconnaissance-Orbiter der Nasa. Beide Stürme fegten über eine Region in der Nähe des Mars-Nordpols. Die von den Satelliten gemachten Bilder zeigten, dass sich beide Staubstürme ähnlich verhielten, wie es von Wirbelstürmen in mittleren Breiten oder an den Polregionen der Erde bekannt war.

Ähnliches Wolkenmuster wie auf der Erde

Staubstürme am Nordpol des Mars
Die Satellitenaufnahmen zeigen die Staubstürme am Nordpol des Roten Planeten.

Die Staubstürme auf dem Mars wuchsen innerhalb von Tagen an und verschwanden schließlich wieder und wiesen dabei ähnliche Muster auf wie ihre Vergleichswirbelstürme auf der Erde. Es bildeten sich kleinere Wolkenzellen, die gleichmäßig verteilt waren. Obwohl die Atmosphären beider Planeten so verschieden sind, waren dieselben Wolkenmuster wie auf der Erde zu beobachten.

Warme Luft steigt aufgrund ihrer geringeren Dichte nach oben auf (Konvektion), während kalte Luft sich darunter anordnet. Die kleinen Wolkentaschen entstehen, da sich in ihrer Mitte eine warme Luftsäule empor schwingt. Diese warme Luft enthält auf der Erde Wasser, was zur Wolkenbildung beiträgt. Auf dem Mars ist das Prinzip das gleiche, allerdings steigt dort mit der von der Sonne erwärmten Luft eher Staub als Wasser auf und bildet dort die Wolkenzellen. Unterbrochen werden die Zellen von Wolkenlücken, in denen die kühlere Luft hinab sinkt und den Staub dort mit in die Tiefe zieht.

Lese-Tipp: Wetter auf dem Neptun: Wolken, Stürme und Diamantregen

Elementares Wissen für bemannte Mars-Missionen

Mars-Rover Opportunity auf dem Planeten Mars
Der Mars Rover Opportunity gab aufgrund eines Staubsturms den Geist auf. Der Roboter hatte durch die vom Staub verdunkelte Sonne keine Solar-Energie mehr aufladen können.

„Wenn man sich eine marsähnliche Atmosphäre auf der Erde vorstellt, könnte man leicht an eine trockene Wüste oder Polarregion denken. Es ist daher ziemlich unerwartet, dass durch die Verfolgung der chaotischen Bewegung von Staubstürmen Parallelen zu den Prozessen gezogen werden können, die in den feuchten, heißen und eindeutig nicht marsähnlichen tropischen Regionen der Erde ablaufen“, erklärt Colin Wilson, der am Mars-Express-Projekt mitarbeitet.

Das Verständnis über die Staubstürme und deren Wolkenbildung kann noch mal von immenser Wichtigkeit für bemannte Mars-Missionen oder gar einem Bau einer Station dort sein. Schließlich ist schon beobachtet worden, dass die Staubwolken so dicht sein können, dass sie alles darunter vom Sonnenlicht abschneiden. Letzteres wäre zur Energiegewinnung wichtig und hat bereits die Mission des Mars Rovers Opportunity beendet. Dessen Batterien waren leer gelaufen und mit dem Ende der Energieversorgung war auch die Mission beendet.

Lese-Tipp: Wetter auf dem Jupiter - Großer Roter Fleck auf dem Planet dreht sich immer schneller

Unsere Wettertrends und Themenseiten

Sollten Sie Interesse an weiteren Wetter-, Klima- und Wissenschaftsthemen haben, sind Sie bei wetter.de bestens aufgehoben. Besonders ans Herz legenkönnen wir Ihnen auch den 7-Tage-Wettertrend mit der Wetterprognose für die kommende Woche. Dieser wird täglich aktualisiert. Falls Sie weiter in die Zukunft schauen möchten, ist der 42-Tage-Wettertrend eine Option. Dort schauen wir uns an, was auf uns in den kommenden Wochen zukommt. Vielleicht interessiert Sie eher wie sich das Klima in den vergangenen Monaten verhalten hat und wie die Prognose für das restliche Jahr aussieht. Dafür haben wir unseren Klimatrend für Deutschland.

Damit Sie auch unterwegs kein Wetter mehr verpassen, empfehlen wir unsere wetter.de-App für Apple- und Android-Geräte.

Mission Weltall - Die Serie im Online Stream auf RTL+

Streaming-Tipp auf RTL+: Mission Weltall

(kfb)