So entstehen die mysteriösen „Spinnen“ am Mars

Offiziell heißen sie „Araneiforms“, was so viel heißt wie „Spinnen-ähnlich“. Inoffiziell werden sie einfach nur „Spinnen“ oder „die Spinnen vom Mars“ genannt.

Dabei handelt es sich um Mulden, die nur am Südpol des Mars zu finden sind. Ähnlich wie Äste erstrecken sie sich von einem Mittelpunkt aus. Von oben betrachtet erinnern einige davon an Spinnen – daher der Name.

Wie diese Spinnen entstehen, war bislang ein Rätsel. Denn diese Strukturen gibt es weder auf der Erde, noch auf sonst einem Planeten im Sonnensystem, außer eben am Mars. Das macht die Erforschung schwierig.

Die Kieffer-Hypothese

Eine populäre Theorie zur Entstehung ist die Kieffer-Hypothese. Diese besagt, dass die Spinnenmuster entstehen, wenn Eis direkt in den gasförmigen Zustand wechselt, genannt Sublimation. Bislang war diese Hypothese aber rein theoretisch.

Laut der Theorie friert CO2 aus der Atmosphäre im marsianischen Winter und lagert sich auf der Oberfläche ab. Das CO2 ist dann zwischen mehreren Eisschichten eingeschlossen. Wenn es im Frühling wieder wärmer wird, geht das CO2 vom festen direkt in den gasförmigen Zustand über.

Der Druck steigt, das Eis bricht. So entsteht eine Art Ventil, durch das das Gas entweicht – in diesem Fall der „Körper“ der Spinne. Weiteres Gas, das in Richtung des Ventils fließt, lässt die Kanäle auf der Oberfläche entstehen – die „Beine“ der Spinne. Wenn dann durch die weiter steigenden Temperaturen das Eis schmilzt, bleibt schließlich die Araneiform übrig und ist für die Kameras der Mars-Sonden sichtbar.

Glas und Eis in der Druckkammer

Forscher am Trinity College Dublin haben jetzt versucht, diese Theorie mit einem praktischen Experiment zu untermauern. In einer Druckkammer wurde der Druck auf das Level der Mars-Atmosphäre gesenkt.

Die Oberfläche eines Behälters wurde mit Glas-Granulat bedeckt, um das lockere Material auf der Mars-Oberfläche zu simulieren. Mit einem Greifarm wurde eine Scheibe aus CO2-Eis (Trockeneis) gelegt, in die ein einzelnes Loch gebohrt wurde.

Als das Eis die Oberfläche berührte, begann es in den gasförmigen Zustand überzugehen – das Gas entwich durch das Loch im Eis. Dabei entstand ein so großer Druck, dass das Glas-Granulat durch die ganze Kammer geschleudert wurde. Als die Eisplatte wieder angehoben wurde, waren darunter Strukturen im Glas-Sand zu sehen, die sehr stark denen am Mars ähneln.

Feineres Granulat für mehr Spinnenbeine

Das Experiment wurde mit Granulat in verschiedenen Größen wiederholt. Je feiner das Granulat, desto mehr Verzweigungen haben die Araneiforms. Das würde die unterschiedlichen Ausprägungen dieser Gebilde am Mars erklären.

Mit diesem Experiment ist das erste Mal gelungen zu zeigen, dass die Kieffer-Hypothese richtig liegen könnte. Die CO2-Sublimation könnte auch für andere geologische Besonderheiten am Mars verantwortlich sein, für die es noch keine Erklärungen gibt. Die Forscher hoffen jetzt die Araneiforms über mehrere Mars-Jahre hinweg beobachten zu können, um mehr über die Besonderheiten der Mars-Jahreszeiten zu erfahren.