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NASA-Exploration-Rover Opportunity erkundet den Rand und das Innere des Victoria-Kraters auf dem Roten Planeten von September 2006 bis August 2008. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Feldarbeit sind in der 22.-Mai-Ausgabe der Zeitschrift „Science“ publiziert. Darin wird bekräftigt und erweitert, was Wissenschaftler schon vom Besuch von zwei kleineren Kratern nach der Landung von Rover Opportunity auf dem Mars gelernt haben.

© NASA/JPL/ASU	Mittlere Auflösung (37 KB) – Hohe Auflösung (2,8 MB)

Abbildung: Panoramabild des Victoria-Kraters aufgenommen von Rover Opportunity.

Rover Opportunity erkundet die Auswirkungen von Wind und Wasser auf die Landschaft in Meridiani Planum. Die Daten zeigen, dass vor Milliarden von Jahren Wasser wiederholt kam und ging. Der Wind blies fortwährend und häufte zwischen den Wasserepisoden Sand zu Dünen auf. Seine Aktivitäten formten die Landschaft bis heute.

Am Rande des Victoria-Kraters wechseln sich steile Felsen mit sanfteren Alkoven ab. Die muschelförmigen Ausbuchtungen und andere Merkmale zeigen jedoch, dass der schüsselförmige Krater einst etwas kleiner war als heute. Die beständige Erosion durch Wind hat seinen Durchmesser allmählich auf 0,8 Kilometer erweitert.

„Was uns zum Victoria-Krater gezogen hat, war die Mächtigkeit der freigelegten Gesteinsschichten“, sagt Steve Squyres von der Cornell-Universität in Ithaca, New York State. Squyres ist der Leiter der wissenschaftlichen Nutzlast der Rover Opportunity und Spirit. „Der Einschlag, der den Krater vor Millionen von Jahren ausgehoben hat, gab uns eine einmalige Gelegenheit, die wir dank der Langlebigkeit des Rovers auch ergriffen haben.“

Rover Opportunity machte viele Bilder von dem Rand des Kraters und seinem Inneren. Er untersuchte die Schichtungen in den Klippen rings am Kraterrand: mächtige, geschichtete Blöcke von mehr als 10 Metern Dicke. Charakteristische Muster offenbaren, dass sich die Felsen aus ehemaligen Dünen gebildet haben, die im Lauf der Zeit zu Sandstein wurden, so Steve Squyres.

Das Alpha-Röntgen-Spektrometer (APXS), das Mössbauer-Spektrometer (MB) und die Mikroskop-Kamera (MI) am Rover-Arm studieren die chemische und mineralogische Zusammensetzung sowie die Textur der Steine, die außerhalb des Kraters liegen und das Grundgestein, das innerhalb des Kraters zugänglich ist. Opportunity ist in einen relativ sanft abfallenden Alkoven, der „Duck Bay“ genannt wird, hineingefahren.

Einer der Steine, der außerhalb des Kraters gefunden wird, stellt sich als Meteorit heraus, ein Stein, der nicht vom Mars stammt, sondern aus dem Asteroidengürtel gekommen ist. Er ist vielleicht ein Stück von dem großen Brocken, der den Krater in einem gigantischen Einschlag ausgeworfen hat.

Andere Steine am Kraterrand sind vermutlich beim Einschlag aus tieferen Schichten des Kraters herausgeschleudert worden. Diese Steine enthalten kleine, eisenreiche Kügelchen, die Opportunity schon früher entdeckt hat. Das Roverteam taufte sie „Blaubeeren“, als sie zum ersten Mal im Jahr 2004 kurz nach der Landung von Opportunity gesichtet wurden.

Die Kügelchen bilden sich innerhalb der Sedimente. Wie frühe Messungen ergeben haben, bestehen die Kügelchen aus einem eisenhaltigen Mineral, genannt Hämatit. Dieses Mineral bildet sich auf der Erde fast nur in Zusammenhang mit Wasser. Somit sind die Hämatit-Kügelchen ein starker Hinweis auf Wasser, das einst in Meridiani vorhanden war.

Untersuchungen der Größe der Kügelchen haben ergeben, dass sie umso größer sind, je tiefer sie in einem Krater gefunden werden. Dies ist ein weiterer Hinweis, dass Grundwasser einst in die Sedimente eindrang und zwar umso häufiger, je tiefer die Sedimentschichten liegen. Je mehr Wasser vorhanden war, umso größer konnten die Hämatit-Kügelchen wachsen.

Innerhalb von Duck Bay hat der Rover herausgefunden, dass die tieferen Schichten sich etwas von den höheren unterscheiden. Die tieferen Schichten haben weniger Schwefel und Magnesium, aber mehr Aluminium, Silizium und Eisen. Diese Zusammensetzung ähnelt dem Muster, das Opportunity schon früher im kleineren Krater Endurance gefunden hat, der etwas 6 Kilometer von Victoria entfernt liegt. Dies deutet darauf hin, dass die Prozesse, die die Umweltbedingungen verändert haben und die in den Sedimenten gespeichert sind, eher regional als lokal waren.

Schon erste Beobachtungen von Opportunity zeigen, dass Wechselwirkungen von vulkanischen Steinen mit saurem Wasser Sulfatsalze produzierten. Trockener Sand angereichert mit solchen Salzen wurde in die Dünen geblasen. Unter dem Einfluss von Wasser härteten die Dünen zu Sandstein aus. Weitere Einwirkungen von Wasser ließen die eisenreichen Kügelchen, die mineralischen Veränderungen und die kantigen Poren, die nach Auflösung von Kristallen zurückbleiben, entstehen.

Victoria-Krater ist das Produkt eines großen Steines aus dem All, der ein Loch von etwa 600 Metern Durchmesser und 125 Metern Tiefe in die Sedimente von Meridiani sprengte. Winderosion nagte an den Flanken des Lochs und verfüllte es teilweise. Dabei wurde der Durchmesser um 25 % erweitert und seine Tiefe um 40 % verringert.

Vor etwa acht Monaten verließ Opportunity den Krater Victoria, um sich auf den Weg zu einem zwanzigmal größeren Loch zu machen, dem Endeavour-Krater. Insgesamt hat er bis heute 16 Kilometer auf dem Mars zurückgelegt, doch es werden noch mehr als 10 Kilometer zu seinem neuen Ziel werden.
 

Literatur: S. W. Squyres et al. (2009), Science, Volume 324, Page 1058, Exploration of Victoria Crater by the Mars Rover Opportunity.
 

Text basiert auf NASA-Pressemitteilungen vom 20. und 21. Mai 2009