Schneestürme im All 10.05.2013, 13:19 Uhr

Wettervorhersage für den Mars

Bisher war der Mars vor allem für seine gewaltigen Sandstürme bekannt. Jetzt konzentriert sich ein internationales Forscherteam auf die Schneefälle im Norden des Planeten und kann lange im Voraus verlässliche Wettervorhersagen machen. Für künftige Marsmissionen sind das wertvolle Informationen. 

Der eisbedeckte Nordpol des Mars: Nur im Winter bedeckt eine Schicht aus gefrorenem Kohlenmonoxid den Pol des roten Planeten. Die Aufnahme wurde von einer NASA-Raumsonde im Jahre 2006 aufgenommen.

Der eisbedeckte Nordpol des Mars: Nur im Winter bedeckt eine Schicht aus gefrorenem Kohlenmonoxid den Pol des roten Planeten. Die Aufnahme wurde von einer NASA-Raumsonde im Jahre 2006 aufgenommen.

Foto: NASA

Generell sind die Polarkappen auf dem Mars, ähnlich wie auf der Erde, dick von Eis und Schnee bedeckt. Die Eisschicht auf dem Mars ist allerdings etwas anders zusammengesetzt als die irdische. Im Winter, wenn die Temperaturen unter minus 128 Grad Celsius sinken, besteht sie in erster Linie aus gefrorenem Kohlendioxid, das sich aus der Atmosphäre niederschlägt. Nur im vergleichsweise warmen Marssommer sublimiert das Kohlendioxid und legt das „ewige Eis“ des Planeten frei: eine deutlich kleinere Kappe aus gefrorenem Wasser.

Wellenartige Schwankungen bei Druck, Temperatur und Wind

Wissenschaftler von der japanischen Universität in Sendai und ihre deutschen Kollegen vom Max-Planck-Institut für Sonnensystem-Forschung in Lindau haben nun die Schneeschauer, die im eisigen Winter auf der Nordhalbkugel des Mars niedergehen, erforscht. Sie fanden heraus, dass die Schneefälle mit einem besonderen Wetterphänomen zusammenhängen. Das sind periodisch auftretende Schwankungen in Druck, Temperatur, Windstärke und –richtung. Zwar kommen die sogenannten planetaren Wellen auch in der irdischen Meteorologie vor. Aber hier sind die Druck- und Temperaturschwankungen in der unteren Atmosphäre deutlich schwächer und weniger regelmäßig.

Auf der Nordhalbkugel des Mars treten diese Wellen mit großer Verlässlichkeit mit einer Periode von fünf bis sechs Tagen auf. Sie bewirken, dass die Temperatur in der Atmosphäre regelmäßig um Werte deutlich unter minus 128 Grad Celsius schwankt. In dieser Kälte gefriert das gasförmige Kohlendioxid und es bilden sich in allen Luftschichten bis zu 40 Kilometern Höhe winzige Eiskristalle und Eiswolken. Unterhalb von 20 Kilometern fallen die Kohlendioxid-Kristalle als Schnee auf den Mars. Etwa die Hälfte des saisonalen Eises auf der Nordhalbkugel kommt so als Schnee herunter.

Für ihre Simulationen nutzten die Wissenschaftler ein gängiges Klimamodell, das sie an die speziellen Bedingungen auf dem Mars anpassten. Insbesondere mussten sie die große Menge an Staub in der Marsatmosphäre berücksichtigen. Außerdem besteht die Atmosphäre des Mars zu über 95 Prozent aus Kohlendioxid.

Mars-Rover können Schneestürme meiden

Das Forscherteam glaubt, dass die neuen Erkenntnisse helfen, Kohlendioxid-Schneeschauer auf dem Mars zuverlässig vorherzusagen. „Aus eigener Erfahrung weiß jeder, dass auf der Erde verlässliche Wettervorhersagen nur für eine Zeitspanne von fünf bis maximal sieben Tagen möglich sind“, sagt Alexander Medvedev vom Max-Planck-Institut. „Es ist schlicht unmöglich zu berechnen, ob es irgendwo auf der Erde in 20 oder 40 Tagen schneien wird.“

Auf dem Mars aber lassen sich jetzt in bestimmten Regionen auf der Nordhalbkugel Schneefälle weit im Voraus bestimmen. Für Marsmissionen, die etwa mit Rovern diese Gebiete erforschen wollen, sei das eine wertvolle Information. Die Fahrtrouten ließen sich bereits vorab so planen, dass der Rover heftigen Schneefällen ausweicht.

Von Gudrun von Schoenebeck

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