Auf dem Mars liegt am Vulkan Arsia Mons ein nahezu kreisrunder Schacht, der mindestens 178 Meter tief und etwa 150 Meter breit ist. Auf Satellitenbildern erscheint sein Inneres zunächst vollkommen schwarz, während eine zweite Aufnahme aus seitlichem Blickwinkel eine sonnenbeschienene Wand sichtbar macht und verrät, wie tief der Abgrund tatsächlich reicht. Was befindet sich unter dem dunklen Boden?
Eine Kamera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter hat einen gewaltigen Einbruchschacht an der Flanke des Vulkans Arsia Mons aus zwei unterschiedlichen Richtungen aufgenommen. Während das erste Bild lediglich eine dunkle Öffnung zeigte, traf auf dem zweiten Sonnenlicht die östliche Innenwand, sodass die Bildanalysten der University of Arizona anhand der Schatten eine Mindesttiefe von 178 Metern ermitteln konnten. Die Öffnung misst rund 150 mal 157 Meter, wie die Beschreibung des HiRISE-Teams festhält.
Auf den Aufnahmen trennt eine scharfe Kante den hellen, staubigen Vulkanhang vom dunklen Inneren. Solche Löcher gehören zu den eindrucksvollsten sichtbaren Spuren vulkanischer Vorgänge auf dem Mars, wobei die Form des Schachts besonders auffällt: Seine steilen Wände reichen durch ältere Lavaschichten, die einst über den Hang geflossen sind.
Bei der ersten Aufnahme blickte die Kamera nahezu senkrecht in die Öffnung. Der Schatten verschluckte sämtliche Einzelheiten und ließ offen, ob sich darunter eine flache Senke oder ein tiefer Hohlraum befand. Bei einem späteren Überflug fotografierte HiRISE denselben Ort aus westlicher Richtung, und weil auch die Sonne im Westen stand, wurde die gegenüberliegende Wand beleuchtet.
Der sichtbare Schattenrand an der Felswand liefert zusammen mit der bekannten Beleuchtungsrichtung einen geometrischen Maßstab, aus dem sich berechnen lässt, wie weit der Schacht mindestens hinabreicht. Die ermittelten 178 Meter beschreiben eine Untergrenze, denn der tiefste Bereich bleibt auf der Aufnahme verborgen. Eine direkte Messung durch einen Rover oder eine Sonde am Schachtboden liegt für den bislang nur teilweise sichtbaren Abgrund nicht vor.
Arsia Mons zählt zu den gewaltigen Schildvulkanen der Tharsis-Region, wo über lange Zeit Lava aus dem Untergrund floss und immer neue Gesteinsschichten über ältere Oberflächen legte. Der beobachtete Schacht durchschneidet solche erstarrten Lavaströme. Vergleichbare Einbruchformen entstehen auf der Erde unter anderem in vulkanischen Gebieten Hawaiis.
Wenn unterirdisches Gestein nachgibt, kann die darüberliegende Decke einstürzen und eine steilwandige Vertiefung hinterlassen. Das HiRISE-Team ordnet die Öffnung deshalb als Einbruchschacht ein, während die vorliegenden Bilder für die Annahme eines weit verzweigten, offenen Höhlensystems keinen direkten Beleg liefern. Marsvulkane sind zugleich Gegenstand weiterer Untersuchungen: Im größten Mars-Canyon wurden ebenfalls geologische Bewegungen untersucht.
Der Mars Reconnaissance Orbiter umkreist den Roten Planeten und fotografiert mit seiner hochauflösenden HiRISE-Kamera kleine Strukturen auf der Oberfläche. Im Gegensatz zu einer weitwinkligen Gesamtansicht kann eine solche Aufnahme einzelne Felspartien und Schattenlinien sichtbar machen. Bei Arsia Mons entschied der veränderte Blickwinkel darüber, ob die im Schatten liegende Innenwand überhaupt zu erkennen war.
Auf der Erde würde ein Abgrund von 178 Metern bereits die Höhe zahlreicher Hochhäuser übertreffen. Seine rund 150 Meter breite Öffnung ließe zugleich viel Platz für eine ganze Häusergruppe, während auf dem Mars die genaue Gestalt des Bodens vorerst verborgen bleibt. Auch andere Marsaufnahmen von Klippen verdeutlichen, wie stark Perspektive und Schatten die Wahrnehmung einer Landschaft verändern.
Unterirdische Hohlräume interessieren die Planetenforschung, weil Gestein und Decken vor direkter Sonneneinstrahlung, Temperaturwechseln und einem Teil der Strahlung schützen können. Ob dieser konkrete Schacht mit weiteren Hohlräumen verbunden ist, lässt sich aus den Bildern bislang nicht entscheiden. Die Beobachtung belegt zunächst einen tiefen, senkrechten Einbruch in das von alten Lavaströmen geprägte vulkanische Gelände.
Eine nähere Untersuchung müsste die Wände, den Boden und mögliche seitliche Öffnungen aus einem geeigneten Winkel erfassen. Bis dahin bleibt das markanteste Detail die schmale, sonnenbeschienene Felswand im Inneren, die aus einem schwarzen Fleck einen mindestens 178 Meter tiefen Schacht macht.
University of Arizona, HiRISE, New View of Dark Pit on Arsia Mons (PSP_004847_1745)
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