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Chemie

Spirit hat inzwischen 3,2 Kilometer im Krater Gusev zurückgelegt. Kürzlich hat er zwei Gräben mit seinem linken Vorderrad ausgehoben, einmal an Sol 114 und später an Sol 140 (siehe Abbildung 1). „Sol” ist der Name für einen Marstag, durchnummeriert seit dem Tag der Landung (Sol 1). Die Böden der beiden Gräben weisen einen relativ hohen Gehalt an Schwefel und Magnesium auf. Die APXS-Messungen an verschiedenen Stellen des Grabens von Sol 140 (Boden und Wand) ergaben, dass ein linearer Zusammenhang (positive Korrelation) zwischen den Konzentrationen beider Elemente besteht (siehe Abbildung 2). Dies deutet darauf hin, dass diese Elemente zumindest teilweise als Magnesiumsulfat-Salz vorliegen.

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Abbildung 1: Bild eines kleinen Grabens, den der Rover Spirit ausgehoben hat. Da Spirit keine Schaufel an Bord hat, muss er sein Vorderrad benutzen. Durch geschickten Wechsel von Rotation und Blockierung des Rades wird Staub aus der Tiefe nach oben geholt und dann zur Seite geschoben. Nach mehrmaligem Wiederholen dieses Vorgangs, jeweils versetzt um ein paar Zentimeter, entsteht ein Graben, der dann von den Instrumenten untersucht werden kann.

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Abbildung 2: Diagramm der Konzentrationen von Schwefel und Magnesium gemessen mit dem APXS. Die blauen Punkte zeigen die für den Mars normalen Konzentrationen von S und Mg in Stäuben, gemessen an verschiedenen Stellen im Gusev Krater. Die grünen Rauten zeigen Werte in dem Graben von Sol 114. „Oben” bedeutet, dass neben dem Graben der ungestörte Staub gemessen wurde. Der grüne Wert fällt in das Feld der blauen Punkte und ist somit normal für den Mars. „Unten” heißt, dass im Graben der Boden gemessen wurde (hier wurden zwei Messungen gemacht). Die roten Quadrate zeigen Ergebnisse des zweiten Grabens von Sol 140. Der Oben-Wert hat einen recht niedrigen Schwefelgehalt. Jedoch der Unten-Wert ist schon viel höher in S und Mg als bei dem vorherigen Graben. Als Überraschung wartet der Wand-Wert mit den höchsten Werten von S und Mg auf. Dieser Befund legt nahe, dass hier eine Schichtung im Zentimeterbereich vorliegt, wobei die Salze (z.B. Magnesiumsulfat) unter der Oberfläche durch einen Prozess stark angereichert wurden.
 

Dies ist das erste Mal, dass in Gusev erhöhte Schwefel-Konzentrationen (im Vergleich zu den sonst üblichen 2 bis 3 Gewichtsprozent Schwefel im Mars-Staub) entdeckt wurden, allerdings unterirdisch. Die Gräben hatten eine Tiefe von mehreren Zentimetern. Die wahrscheinlichste Erklärung ist, dass einst Wasser durch unterirdische Spalten und Risse floss. Im Wasser gelöste Salze wurden bis knapp unter die Oberfläche transportiert. Als das Wasser verdunstete, wurden die Salze ausgefällt.

Die höheren Schwefel und Magnesium-Werte des Grabens von Sol 140 deuten darauf hin, dass entlang der Fahrstrecke von „Spirit” in Richtung der Columbia-Hügel die unterirdische Salzkonzentration zunimmt. Warten wir auf neue Endeckungen in den Hügeln.

Der hohe Salzgehalt in den beiden Gräben sind weitere Anzeichen dafür, dass auch Gusev eine Wassergeschichte hat. Nur ist sie schwieriger zu entziffern im Vergleich mit den Kratern von Meridiani, wo der Rover „Opportunity” dicke Salzablagerungen, entstanden durch Einwirkung von Wasser, entdeckt hat.