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Felssturzspuren deuten auf Marsbeben hin
Spuren im Marsstaub: Satellitenaufnahmen zeigen 27 neue Bahnen herabgestürzter Felsbrocken in der Grabenregion Cerberus Fossae, die nach einem Beben von 2019 entstanden. Die ungewöhnliche Häufung nahe dem vermuteten Epizentrum spricht dafür, dass die Erschütterung die Brocken ins Rollen brachte. Ein direkter Nachweis des Auslösers fehlt jedoch.
Ahmedabad (Indien). Der Mars gilt als trockene Wüstenwelt, doch seine steilen Hänge sind keineswegs immer stabil. Im Grabensystem Cerberus Fossae lösen sich immer wieder Felsbrocken aus den Wänden und rollen oder springen talwärts. Dabei hinterlassen sie Reihen kleiner Einschlagspuren, die selbst aus der Umlaufbahn erkennbar sind. Was die Steine in Bewegung setzt, lässt sich allerdings oft nicht feststellen.
Einen möglichen Auslöser haben Wissenschaftler seit einigen Jahren genauer im Blick: Marsbeben. Die NASA-Landesonde InSight hat von 2018 bis 2022 zahlreiche Erschütterungen registriert, darunter viele aus der Umgebung von Cerberus Fossae. Am 25. Juli 2019 zeichnete ihr Seismometer dort das besonders gut dokumentierte Beben S0235b mit einer Magnitude von rund 3,6 auf.
Forscher des Physical Research Laboratory (PRL) um Dr. S. Vijayan haben nun untersucht, ob sich dieses Beben in der Landschaft niedergeschlagen hat. Dazu verglichen sie Aufnahmen der hochauflösenden Kamera HiRISE an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter aus Juni 2019 und Dezember 2020. Ältere Bilder lieferten Vergleichswerte für die gewöhnliche Häufigkeit solcher Felssturzspuren.
Die Analysen enthüllten: Zwischen den beiden Aufnahmen entstanden 27 neue Spuren mit einer Gesamtlänge von rund 2,75 Kilometern. Sie verteilen sich auf sieben Stellen entlang einer nur etwa vier Kilometer langen nördlichen Grabenwand. Rund 96 Prozent der neuen Spuren konzentrieren sich sogar auf einen Abschnitt von knapp zwei Kilometern.
Der nächstgelegene untersuchte Wandabschnitt liegt ungefähr 19 Kilometer vom wahrscheinlichsten Epizentrum des Bebens entfernt. Die länglichen Bahnen bestehen aus zahlreichen Abdrücken, die entstehen, wenn größere Brocken einen Hang hinabprallen und dabei lockeres Material seitlich wegschleudern. Sie dokumentieren Felsstürze, nicht aber den exakten Zeitpunkt jedes einzelnen Absturzes.
Auffällig ist vor allem der Vergleich mit früheren Jahren. Von 2012 bis 2019 waren in derselben Fläche zwölf neue Spuren entstanden, durchschnittlich etwa 1,7 pro Jahr. Für die anschließenden anderthalb Jahre wären bei unveränderter Rate rund 2,6 neue Spuren zu erwarten gewesen. Tatsächlich registrierten die Forscher 27, also mehr als zehnmal so viele.
Nach ihrem statistischen Modell ist ein solcher Anstieg bei gleichbleibender Grundrate äußerst unwahrscheinlich. Dazu kommt die räumliche Konzentration nahe der vermuteten Bebenquelle. Überschlägige Berechnungen der Bodenbewegungen sprechen außerdem dafür, dass die Erschütterungen bereits gelockerte oder verwitterte Felsblöcke destabilisiert haben könnten.
Ein Rätsel bleibt jedoch: Alle 27 neuen Spuren liegen auf der nördlichen Grabenwand. Auf der südlichen Seite fanden die Forscher trotz vergleichbarer Bildabdeckung keine entsprechenden frischen Bahnen. Dabei liegen dort sogar mehr Felsbrocken, und der Hang ist im Durchschnitt etwas steiler. Allein die Menge des Gerölls kann das Muster somit kaum erklären.
Möglicherweise lenkten die Form der Hänge, Unterschiede im Gestein oder lokale Veränderungen der seismischen Wellen die Felsstürze auf die Nordwand. Auch Wind, starke Temperaturwechsel und fortschreitende Verwitterung kommen als beitragende Faktoren infrage. Weil zwischen den Satellitenbildern 18 Monate liegen, könnten zudem andere Beben aus diesem Zeitraum beteiligt gewesen sein.