Fachbereich Geowissenschaften

Das Bild zeigt einen Teil der unteren Flanke des Arsia Mons mit der Aureole und einen Teil der großen tektonischen Grabenbruchstruktur Aganippe Fossa. Dunkle, vom Wind verwehte Staubablagerungen erzeugen ein interessantes Streifenmuster, und in den ebenen Bereichen des Bildes (nördlicher/rechter Bildausschnitt) sind bei näherer Betrachtung viele Lavaströme zu erkennen.

Arsia Mons ist ein riesiger Schildvulkan und der südlichste der drei Tharsis-Montes-Vulkane. Er hat einen Basisdurchmesser von 435 Kilometern und erhebt sich mehr als neun Kilometer über die umliegenden Ebenen. Sein Krater, der beim Einsturz der entleerten Magmakammer im Inneren des Vulkans entstanden ist, ist mit knapp 14.500 Quadratkilometer Fläche – das ist fast so groß wie das Bundesland Thüringen – der größte von allen Vulkanen auf dem Mars.

Darüber hinaus besitzt Arsia Mons eine sogenannte „Aureole“. Dabei handelt es sich um weitläufige Ablagerungen ehemaliger Gletscher, die einst den Fuß des Berges bedeckt haben und, wie bei Gletschern auf der Erde, unter dem Druck des Eigengewichts die Abhänge langsam herabgeflossen sind. Solche Spuren ehemaliger Vergletscherung in Form von Aureolen stellen ein gemeinsames Merkmal der Tharsis Montes dar. Am Arsia Mons bedeckt sie mehr als 100.000 Quadratkilometer und umfasst damit eine Fläche so groß wie Bayern und Baden-Württemberg zusammen. Die Aureole ist aber nur an der nordwestlichen Flanke des Vulkans ausgebildet. Gründe dafür könnten gravitative und klimatische Ursachen sein. Die Nordwestseite der Tharsis-Vulkane könnte bevorzugt sein, weil sie durch die Kombination von vulkanischen Aktivitäten und der Marsrotation eine höhere Wahrscheinlichkeit für Hangrutschungen aufweist. Die Rotation des Mars kann dazu führen, dass die vulkanischen Hänge asymmetrisch belastet werden, was Hangrutschungen und die Bildung von Aureolen begünstigt.

Außerdem könnten die vorherrschenden Windmuster auf dem Mars ebenfalls eine Rolle spielen, indem sie Erosionsmaterial und pyroklastische Ablagerungen (das Ergebnis explosionsartiger, sehr heißer Auswürfe aus geschmolzenem Gestein und heißen Gasen, die mit hoher Geschwindigkeit die Vulkanflanken hinabrasen) bevorzugt in nordwestliche Richtung transportieren und ablagern, was zur Entstehung der Aureolen führt. Auf dem Bild sind zwei charakteristische Hauptmerkmale der Aureole zu erkennen: ein hügeliges Terrain, das den zentralen Teil der Struktur bildet, und ein Gebiet mit erstarrten Fließstrukturen, das Teile des hügeligen Terrains verdeckt.

Die Aganippe Fossa hat eine Länge von etwa 600 Kilometern, die begrenzenden Grabenwände liegen drei bis sieben Kilometer auseinander. Wie der „Graben der Aganippe“ entstanden ist, wird noch diskutiert: Einige Theorien besagen, dass der Graben tektonischen Ursprungs und durch eine vulkanisch verursachte Dehnung der Marskruste entstanden ist. Somit könnte es sich um ein isoliertes Mitglied der Thaumasia Fossae handeln, einer Gruppe von Grabenbrüchen weiter südlich in der Tharsisregion. Es könnte aber auch die Entstehung von vulkanischen Gängen in einer späten Aktivitätsphase des Olympus Mons zu der Bildung der riesigen Gräben in der Region geführt haben.

Die Morphologie der Aganippe Fossa, lässt andererseits vermuten, dass diese langen Vertiefungen durch den Einsturz darunterliegender Lavaröhren entstanden sind. Solche kettenförmigen länglichen Einsturzstrukturen sind typisch für Vulkanregionen und entstehen, wenn die äußeren Schichten eines Lavastroms abkühlen. Sie erstarren, während der Lavastrom im Inneren durch diese „Isolationsschicht“ weiterströmt und schließlich abfließt, wodurch ein Hohlraum, eine Art Tunnel, entsteht. Im Laufe der Zeit stürzt die Decke dieses Tunnels ein, und der halbröhrenförmige Fließkanal bleibt übrig. Dieser Prozess tritt häufig bei basischen Lavaströmen mit niedrigem Siliziumanteil auf, die relativ dünnflüssig sind und weite Strecken fließen können.