Geographie des Mars - Geography of Mars
Die Geographie des Mars , auch als Areographie bekannt , beinhaltet die Abgrenzung und Charakterisierung von Regionen auf dem Mars . Die Geographie des Mars konzentriert sich hauptsächlich auf die sogenannte physische Geographie auf der Erde; das ist die Verteilung physikalischer Merkmale auf dem Mars und ihre kartographischen Darstellungen.
Geschichte
Die ersten detaillierten Beobachtungen des Mars wurden von bodengestützten Teleskopen aus gemacht . Die Geschichte dieser Beobachtungen ist geprägt von den Oppositionen des Mars, wenn der Planet der Erde am nächsten und daher am leichtesten sichtbar ist, die alle paar Jahre auftreten. Noch bemerkenswerter sind die perihelischen Oppositionen des Mars, die ungefähr alle 16 Jahre auftreten und unterschieden werden, weil der Mars der Erde am nächsten ist und das Jupiter- Perihel ihn noch näher an der Erde macht.
Im September 1877 (am 5. September trat eine perihelische Opposition des Mars auf) veröffentlichte der italienische Astronom Giovanni Schiaparelli die erste detaillierte Karte des Mars . Diese Karten enthielten insbesondere Merkmale, die er Canali ("Kanäle") nannte, die sich später als optische Täuschung herausstellten . Diese Canali waren angeblich lange gerade Linien auf der Marsoberfläche, denen er Namen berühmter Flüsse auf der Erde gab. Sein Begriff wurde im Volksmund als Kanäle falsch übersetzt , und so begann die Kontroverse um den Marskanal .
Nach diesen Beobachtungen war man seit langem der Meinung, dass der Mars riesige Meere und Vegetation enthält. Erst als Raumschiffe den Planeten während der Mariner-Missionen der NASA in den 1960er Jahren besuchten, wurden diese Mythen zerstreut. Einige Karten des Mars wurden mit den Daten dieser Missionen erstellt, aber erst mit der Mars Global Surveyor- Mission, die 1996 gestartet wurde und Ende 2006 endete, wurden vollständige, äußerst detaillierte Karten erhalten.
Kartographie
Der United States Geological Survey definiert dreißig kartographische Vierecke für die Marsoberfläche. Diese sind unten zu sehen.
Topographie
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Auf einem ganzen Planeten ist eine Verallgemeinerung nicht möglich, und die Geographie des Mars variiert erheblich. Die Dichotomie der Mars-Topographie ist jedoch auffällig: Die von Lavaströmen abgeflachten nördlichen Ebenen stehen im Kontrast zum südlichen Hochland, das von antiken Einschlägen durchlöchert und mit Kratern übersät ist. Die von der Erde aus gesehene Marsoberfläche ist folglich in zwei Arten von Bereichen mit unterschiedlicher Albedo unterteilt . Die blasseren Ebenen, die mit Staub und Sand reich an rötlichen Eisenoxiden bedeckt sind, wurden einst als Mars-"Kontinente" angesehen und erhielten Namen wie Arabia Terra ( Land von Arabien ) oder Amazonis Planitia ( Amazonas-Ebene ). Die dunklen Merkmale wurden für Meere gehalten, daher ihre Namen Mare Erythraeum , Mare Sirenum und Aurorae Sinus . Das größte dunkle Merkmal, das von der Erde aus gesehen wird, ist Syrtis Major Planum .
Der Schildvulkan , Olympus Mons ( Olymp ) , erhebt sich 22 km über die umliegenden vulkanischen Ebenen, und ist der höchste bekannte Berg auf jedem Planeten im Sonnensystem. Es liegt in einer riesigen Hochlandregion namens Tharsis , die mehrere große Vulkane enthält. Siehe Liste der Berge auf dem Mars . Die Tharsis-Region des Mars hat auch das größte Canyonsystem des Sonnensystems, Valles Marineris oder das Mariner Valley , das 4.000 km lang und 7 km tief ist. Der Mars ist auch von unzähligen Einschlagskratern gezeichnet . Das größte davon ist das Einschlagbecken Hellas . Siehe Liste der Krater auf dem Mars .
Der Mars hat zwei permanente polare Eiskappen, die nördliche bei Planum Boreum und die südliche bei Planum Australe .
Der Unterschied zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt des Mars beträgt fast 30 km (von der Spitze des Olympus Mons in einer Höhe von 21,2 km bis zum Boden des Hellas-Einschlagsbeckens in einer Höhe von 8,2 km unter dem Datum). Im Vergleich dazu beträgt die Differenz zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt der Erde ( Mount Everest und Marianengraben ) nur 19,7 km. In Kombination mit den unterschiedlichen Radien der Planeten bedeutet dies, dass der Mars fast dreimal "rauer" ist als die Erde.
Die Internationale Astronomische Union ‚s - Arbeitsgruppe für Planetensystem Nomenklatur ist verantwortlich für die Marsoberfläche Features zu nennen.
Nullhöhe
Auf der Erde basiert das Nullhöhendatum auf dem Meeresspiegel (dem Geoid ). Da der Mars keine Ozeane und damit keinen „Meeresspiegel“ hat, ist es praktisch, eine beliebige Nullhöhe oder ein „ vertikales Datum “ für die Kartierung der Oberfläche zu definieren, das Areoid genannt wird .
Das Datum für den Mars wurde ursprünglich als konstanter Atmosphärendruck definiert. Von der Mariner 9- Mission bis 2001 wurde dieser mit 610,5 Pa (6,105 mbar) gewählt, da flüssiges Wasser unterhalb dieses Drucks niemals stabil sein kann (dh der Tripelpunkt von Wasser liegt bei diesem Druck). Dieser Wert beträgt nur 0,6% des Drucks auf Meereshöhe auf der Erde. Beachten Sie, dass die Wahl dieses Wertes nicht bedeutet, dass unterhalb dieser Höhe flüssiges Wasser vorhanden ist, sondern dass die Temperatur 273,16 K (0,01 °C, 32,018 °F) überschreiten könnte.
Im Jahr 2001 führten die Daten des Mars Orbiter Laser Altimeters zu einer neuen Konvention der Nullhöhe, die als Äquipotentialfläche (Gravitation plus Rotation) definiert ist, deren Durchschnittswert am Äquator dem mittleren Radius des Planeten entspricht.
Nullmeridian
Der Äquator des Mars wird durch seine Rotation definiert, aber die Position seines Nullmeridians wurde wie der der Erde durch die Wahl eines willkürlichen Punktes festgelegt, den spätere Beobachter akzeptierten. Die deutschen Astronomen Wilhelm Beer und Johann Heinrich Mädler wählten ein kleines kreisförmiges Merkmal im Sinus Meridiani („Middle Bay“ oder „Meridian Bay“) als Bezugspunkt, als sie 1830–1832 die erste systematische Karte der Marsmerkmale erstellten. Im Jahr 1877 wurde ihre Wahl vom italienischen Astronomen Giovanni Schiaparelli als Nullmeridian übernommen, als er mit der Arbeit an seinen bemerkenswerten Marskarten begann. Im Jahr 1909 entschieden Ephemeriden- Hersteller, dass es wichtiger sei, die Kontinuität der Ephemeriden als Leitfaden für die Beobachtungen aufrechtzuerhalten, und diese Definition wurde "praktisch aufgegeben".
Nachdem die Raumsonde Mariner umfangreiche Bilder des Mars lieferte, schlug die Mariner 9 Geodesy / Cartography Group 1972 vor, dass der Nullmeridian durch das Zentrum eines kleinen Kraters mit 500 m Durchmesser (mit dem Namen Airy-0 ) verläuft, der sich in Sinus Meridiani entlang der Meridianlinie befindet von Beer und Mädler und definiert so den Längengrad 0,0° mit einer Genauigkeit von 0,001°. Dieses Modell verwendete das planetographische Kontrollpunktnetzwerk, das von Merton Davies von der RAND Corporation entwickelt wurde .
Da radiometrische Techniken die Genauigkeit der Ortung von Objekten auf der Marsoberfläche erhöhten, wurde das Zentrum eines 500 m großen kreisförmigen Kraters für genaue Messungen als nicht genau genug angesehen. Die IAU Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements empfahl daher, den Längengrad des Landers Viking 1 – für den umfangreiche radiometrische Trackingdaten vorlagen – als Standardlängengrad von 47,95137° West festzulegen. Diese Definition behält die Position des Zentrums von Airy-0 bei 0° Länge innerhalb der Toleranz aktueller kartographischer Unsicherheiten bei.
Mars-Dichotomie
Beobachter der Mars-Topographie werden eine Dichotomie zwischen der nördlichen und südlichen Hemisphäre bemerken. Der größte Teil der nördlichen Hemisphäre ist flach, weist nur wenige Einschlagskrater auf und liegt unterhalb der üblichen Nullhöhe. Im Gegensatz dazu besteht die südliche Hemisphäre aus Bergen und Hochland, meist weit über Null. Die beiden Hemisphären unterscheiden sich in der Höhe um 1 bis 3 km. Die Grenze zwischen den beiden Gebieten ist für Geologen sehr interessant.
Eine Besonderheit ist das zerklüftete Gelände . Es enthält Tafelberge, Noppen und Täler mit flachem Boden mit Wänden, die etwa eine Meile hoch sind. Um viele der Tafelberge und Noppen herum befinden sich gelappte Schuttschürzen , die sich als felsbedeckte Gletscher erwiesen haben.
Andere interessante Merkmale sind die großen Flusstäler und Abflusskanäle , die die Dichotomie durchschneiden.
Fresh Impact Krater auf dem Mars 3,7°N 53,4°E (19. November 2013). 3°42′N 53°24′E /
Fretted Terrain von Ismenius Lacus mit flachen Tälern und Klippen. Foto aufgenommen mit der Mars Orbiter Camera (MOC) auf dem Mars Global Surveyor .
Vergrößerung des Fotos links mit Felsen. Aufnahme mit der hochauflösenden Kamera des Mars Global Surveyor (MGS).
Blick auf die Schuttschürze am Hang entlang. Bild befindet sich im Arcadia-Viereck .
Stelle, wo eine gelappte Schuttschürze beginnt. Beachten Sie Streifen, die Bewegung anzeigen. Bild befindet sich im Ismenius Lacus Viereck .
Das nördliche Tiefland umfasst etwa ein Drittel der Marsoberfläche und ist relativ flach mit gelegentlichen Einschlagskratern. Die anderen zwei Drittel der Marsoberfläche sind das südliche Hochland. Der Höhenunterschied zwischen den Hemisphären ist dramatisch. Aufgrund der Dichte der Einschlagskrater glauben Wissenschaftler, dass die südliche Hemisphäre viel älter ist als die nördlichen Ebenen. Ein Großteil des mit Kratern übersäten südlichen Hochlands stammt aus der Zeit schwerer Bombardements, der Noachian .
Mehrere Hypothesen wurden vorgeschlagen, um die Unterschiede zu erklären. Die drei am häufigsten akzeptierten sind ein einzelner Mega-Impact, mehrere Impacts und endogene Prozesse wie die Mantelkonvektion. Beide Einschlagshypothesen beinhalten Prozesse, die vor dem Ende des Urbombardements aufgetreten sein könnten, was darauf hindeutet, dass die Krustendichotomie ihren Ursprung in der Geschichte des Mars hat.
Die ursprünglich in den frühen 1980er Jahren vorgeschlagene Rieseneinschlagshypothese wurde aufgrund der nicht radialen (elliptischen) Form des Einschlagsbereichs mit Skepsis aufgenommen, bei der ein kreisförmiges Muster den Aufprall durch größere Objekte stärker unterstützen würde. Aber eine Studie aus dem Jahr 2008 lieferte zusätzliche Forschungen, die einen einzigen riesigen Einfluss belegen. Mithilfe geologischer Daten fanden die Forscher Belege für den einzelnen Einschlag eines großen Objekts, das in einem Winkel von etwa 45 Grad auf den Mars trifft. Zusätzliche Beweise, die die Gesteinschemie des Mars für das Auftreiben von Mantelmaterial nach dem Aufprall analysieren, würden die Theorie des Rieseneinschlags weiter unterstützen.
Nomenklatur
Frühe Nomenklatur
Obwohl sie ab 1830 besser für die Kartierung des Mondes bekannt sind , waren Johann Heinrich Mädler und Wilhelm Beer die ersten "Areographen". Sie begannen damit, ein für alle Mal festzustellen, dass die meisten Oberflächenmerkmale dauerhaft waren, und legten die Rotationsperiode des Mars fest. 1840 kombinierte Mädler zehn Jahre Beobachtungen und zeichnete die erste Karte des Mars, die je gemacht wurde. Anstatt den verschiedenen Markierungen, die sie kartierten, Namen zu geben, bezeichneten Beer und Mädler sie einfach mit Buchstaben; Meridian Bay (Sinus Meridiani) war somit Merkmal "a".
In den nächsten zwanzig Jahren, als sich die Instrumente verbesserten und die Zahl der Beobachter ebenfalls zunahm, erhielten verschiedene Marsmerkmale ein Sammelsurium von Namen. Um einige Beispiele zu nennen, Solis Lacus war als "Oculus" (das Auge) bekannt und Syrtis Major war normalerweise als "Sanduhrmeer" oder "Skorpion" bekannt. Im Jahr 1858 wurde er vom jesuitischen Astronomen Angelo Secchi auch als "Atlantic Canale" bezeichnet . Secchi kommentierte , dass es „scheint die Rolle des Atlantiks zu spielen , die auf der Erde, den alten Kontinent von der New trennt“ -einer das erste Mal der verhängnisvolle war canale entweder, die in Italienisch bedeuten können „Kanal“ oder „Kanal“, auf den Mars übertragen worden war.
Im Jahr 1867 erstellte Richard Anthony Proctor eine Karte des Mars, die etwas grob auf den früheren Zeichnungen von Rev. William Rutter Dawes von 1865, damals den besten verfügbaren, beruhte . Proctor erklärte sein Nomenklatursystem mit den Worten: "Ich habe auf die verschiedenen Merkmale die Namen jener Beobachter angewendet, die die physikalischen Besonderheiten des Mars studiert haben." Hier sind einige seiner Namen, gepaart mit denen, die später von Schiaparelli in seiner Marskarte verwendet wurden, die zwischen 1877 und 1886 erstellt wurde. Schiaparellis Namen wurden allgemein übernommen und sind die Namen, die heute tatsächlich verwendet werden:
| Proctor-Nomenklatur | Schiaparelli-Nomenklatur |
|---|---|
| Kaisermeer | Syrtis Major |
| Lockyer Land | Hellas Planitia |
| Hauptmeer | Lacus Moeris |
| Herschel II Straße | Sinus Sabäus |
| Dawes-Kontinent | Aeria und Arabien |
| De La Rue Ozean | Stute Erythräum |
| Lockyer Meer | Solis Lacus |
| Dawes-Meer | Tithonius Lacus |
| Madler Kontinent | Chryse Planitia , Ophir , Tharsis |
| Maraldi-Meer | Maria Sirenum und Cimmerium |
| Kontinent Secchi | Erinnerung |
| Hooke Meer | Stute Tyrrhenum |
| Cassini-Land | Ausonia |
| Herschel I Kontinent | Zephyrie , Aeolis , Aethiopis |
| Hinterland | Libyen |
Proctors Nomenklatur wurde oft kritisiert, hauptsächlich weil so viele seiner Namen englische Astronomen ehrten, aber auch, weil er viele Namen mehr als einmal verwendete. Insbesondere tauchte Dawes nicht weniger als sechsmal auf (Dawes Ocean, Dawes Continent, Dawes Sea, Dawes Strait, Dawes Isle und Dawes Forked Bay). Trotzdem sind Proctors Namen nicht ohne Charme, und trotz all ihrer Mängel waren sie eine Grundlage, auf der sich spätere Astronomen verbessern sollten.
Moderne Nomenklatur
Heute stammen die Namen der Marsmerkmale aus einer Reihe von Quellen, aber die Namen der großen Merkmale stammen hauptsächlich aus den Karten des Mars, die 1886 vom italienischen Astronomen Giovanni Schiaparelli erstellt wurden . Schiaparelli benannte die größeren Merkmale des Mars hauptsächlich mit Namen aus der griechischen Mythologie und in geringerem Maße aus der Bibel . Die großen Albedo- Features des Mars behalten viele der älteren Namen bei, werden jedoch häufig aktualisiert, um neue Erkenntnisse über die Natur der Features widerzuspiegeln. Aus „Nix Olympica“ (der Schnee des Olymp) wurde zum Beispiel Olympus Mons (Berg Olymp).
Große Marskrater sind nach bedeutenden Wissenschaftlern und Science-Fiction-Autoren benannt; kleinere sind nach Städten und Dörfern auf der Erde benannt.
Verschiedene von den Mars Exploration Rovers untersuchte Landformen erhalten temporäre Namen oder Spitznamen, um sie während der Exploration und Untersuchung zu identifizieren. Es ist jedoch zu hoffen, dass die Internationale Astronomische Union die Namen bestimmter wichtiger Merkmale wie die Columbia Hills dauerhaft festlegt , die nach den sieben Astronauten benannt wurden, die bei der Space-Shuttle- Kolumbien- Katastrophe ums Leben kamen .
Interaktive Marskarte
Interaktive Bildkarte der globalen Topographie des Mars . Fahren Sie mit der Maus über das Bild, um die Namen von über 60 markanten geografischen Merkmalen anzuzeigen, und klicken Sie, um sie zu verlinken. Die Färbung der Basiskarte zeigt relative Höhen an , basierend auf Daten des Mars Orbiter Laser Altimeters des Mars Global Surveyor der NASA . Weiß- und Brauntöne zeigen die höchsten Erhebungen an (+12 bis +8 km ); gefolgt von Rosa und Rot (+8 bis +3 km ); Gelb ist0km ; Grün und Blau sind niedrigere Höhen (bis zu-8 km ). Achsen sind Breiten- und Längengrade ; Polarregionen werden notiert.
Siehe auch
Verweise
Weiterlesen
- Sheehan, William, "The Planet Mars: A History of Observation and Discovery" (Volltext online) The University of Arizona Press, Tucson. 1996.
Externe Links
- Google Mars – Google Maps für den Mars, mit verschiedenen Oberflächenmerkmalen und interessanten Orten, die darauf hingewiesen werden
- Mars/Themis-Karten – Arizona State University
- Marskarten – Karten des Mars
- MEC-1-Prototyp
- Historische Globen des Roten Planeten
- 3D-Karte des Mars – 3D-Karte des Mars
- Zeigt Entfernungen und Höhen von Features/NASA
- Der Ursprung der Namen der Marskrater