Naturwunder ...: Planet Mars (1)

Bild NASA, HST

Ein Sandhaufen ist ein Haufen aus Sand.

(auch auf dem Mars, nur ist dort der Sand überwiegend rötlich und wahrscheinlich giftig)

Der Mars ist der 4. von 8,5 Planeten, wobei der Pluto nachdem er erst unbekannt war, dann nach seiner Entdeckung als Planet zählte, dann implodierte und somit nicht mehr als Planet zählte, jetzt schlußendlich nach seiner Wiedergeburt als halber Planet gezählt wird. Allerding ist Mars auch ein Schokoriegel. Bei den 8,5 Planeten nicht mitgezählt ist die aus Antimaterie bestehende Gegenerde mit ihrem Mond. Das Wort Mars kommt von dem deutschen Wort Marsch und ist eine Anspielung auf den Einmarsch der Marsianer in alle Länder der Erde...

Erklärung eines Sandhaufens und Einleitungsartikel zum Planeten Mars in der Stupidedia (www.stupidedia.org)

Prolog:

Wie schon erinnert, mag es auf Mars im Durchschnitt eben so warm sein, als auf der Erde. Da aber das Sommerhalbjahr beinahe so lange währt, als auf der Erde ein ganzes Jahr, so muß im Sommer die Hitze, im Winter die Kälte weit höher steigen als bei uns. Man wird von manchen Fruchtarten in jeden Sommer zwei oder drei Ernten halten. Edle Weine und Südfrüchte kommen in dem langen Sommer zu einer Reife, ihre Weine bekommen ein Feuer, einen würzigen Geruch und Wohlgeschmack, von dem wir uns keinen Begriff machen können. ...

Da jeder Körper zehnmal leichter ist als auf der Erde, so muß es den Marsbewohnern sehr leicht werden, sich selbst und große Körpermassen von einem Orte zum anderen zu bewegen. Vielleicht bedürfen sie dazu nicht einmal der Chausseen, ihre Hauptheerstraße ist die Luft. Ihre Luftballone tragen 10mal mehr als die unsrigen, sie bedürfen, um sie zu füllen, nicht eine so feine, kostspielige Luftart wie wir. Wie wir in der ersten Sekunde durch 15, so fallen sie nur durch 6 Fuß; ein Sturz aus beträchtlicher Höhe bringt daher Wenigen Gefahr. Die Kunst in der Luft zu schiffen, lag ihnen näher, ward, früher erfunden, eifriger und mit lohnenderem Erfolg ausgebildet.

Handel und Wandel sind in der schönsten Blüthe; man ist lebhaft beschäftigt, die Produkte der verschiedenenen warmen und kalten Länder gegeneinander auszutauschen. Fahrten in fremde Marstheile, Reise um den ganzen Mars, welche 5mal kleiner ist als die unsrige, sind etwas sehr Gewöhnliches. Es kennt jeder Marsbewohner alle Städte und Merkwürdigkeiten seines Planeten aus eigener Anschauung. Dagegen besitzt man vielleicht auf dem Mars, weil die mündliche Mitteilung so leicht ist, weil alle Geschäfte durch persönliche Zusammenkünfte abge-macht werden können, weder der Schreibe- noch der Buchmacherkunst. ...

Da Mars 5mal kleiner ist als die Erde, so sind muthmaßlich auch seine Menschen 5mal kleiner, Zwerge nach unsern Begriffen, aber wohlgebildete, wohl gar mit Flügeln versehene, um sich ohne weiteres in die Luft erheben zu können.

Reise durch das Weltall - Mars
Die Fackel – Literaturblatt zur Förderung geistiger Freiheit, Saint Paul, 1859

Einführung

Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts war sich ein Großteil des Bildungsbürgertums einig, daß es auf dem Planeten Mars „Marsmenschen“ gibt. In manchen Kreisen debattierte man ernsthaft die Frage, wie man mit ihnen Verbindung aufnehmen und mit ihnen kommunizieren könnte. Die Vorschläge – oftmals von durchaus seriösen Wissenschaftlern vorgetragen – erscheinen uns heute nur noch als mehr oder weniger kurios. So gab es ernsthaft den Vorschlag, daß man in Sibirien große Kahlschläge in Form von Buchstaben (kyrillisch?) und Wörtern anlegen sollte, die von den „Marsastronomen“ mit ihren Fernrohren zu erkennen wären. Deshalb ist es auch nicht weiter verwunderlich, daß ein spezielles Medienereignis (wie man heute sagen würde) am Halloween-Tag des Jahres 1938 einen nicht geplanten Verlauf nahm. An diesem Tag wurde das Hörspiel „Invasion vom Mars“ nach HERBERT GEORGE WELLS (1866-1946) Roman „Krieg der Welten“ über den amerikanischen Rundfunksender CBS ausgestrahlt. Es wurde von dem berühmten Schauspieler und Regisseur ORSON WELLES (1915-1985, „Citizen Kane“) derart realistisch arrangiert, daß in den Oststaaten der USA eine wahre Massenpanik unter den Zuhörern ausbrach. Natürlich wissen wir heute, daß es keine „Marsmenschen“ gibt. Die Frage, ob es auf dem Mars aber zumindest primitive Lebensformen auf dem Organisationsniveau einfachster Bakterien gibt, konnte aber bis heute (2011) noch nicht abschließend beantwortet werden. Jedenfalls kann man den Menschen, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts gelebt haben, ihre Überzeugung nicht übelnehmen, denn immerhin wurden zu jener Zeit von so bekannten Astronomen wie GIOVANNI SCHIAPARELLI (1835-1910) in Italien und später PERCIVAL LOWELL (1855-1916) in Amerika riesige Bewässerungssysteme (wie zumindest Letzterer glaubte) – die bekannten „Marskanäle“ - entdeckt. Daß es sich dabei lediglich um erklärbare optische Täuschungen handelte, vermuteten manche Fachleute bereits damals. Die Gewißheit über diese Vermutung wurde aber letztendlich erst in den sechziger Jahren des vorigen Jahrhunderts erbracht, als die ersten künstlichen Raumflugkörper den roten Planeten erreichten und Bilder von dessen Oberfläche zur Erde funkten.

Aber gerade diese „Marsmännlein“, die nach verbreiteter Überzeugung die Prädikate „klein“ und „grün“ besitzen, haben zumindest lange Zeit das allgemeine Interesse an diesem Planeten wachgehalten. Man denke in diesem Zusammenhang nur an das berühmte „Marsgesicht“, welches 1976 von dem amerikanischen Viking 1 – Orbiter fotografiert wurde und seitdem die Phantasie vieler Menschen angeregt hat. Die Bücher, die darüber von sogenannten „Astrophysikern“ geschrieben wurden, erreichten ähnliche Auflagen wie die pseudowissenschaftlichen Bestseller eines ERICH VON DÄNIKEN oder IMMANUEL VELIKOWSKY („die Zerstörung Trojas wurde vom umherirrenden Planeten Mars bewirkt“). Selbst als sich 1998 das „Marsgesicht“ als gewöhnlicher Tafelberg entpuppte (und nicht als Artefakt einer längst untergegangenen Zivilisation), waren viele Marsgläubige nicht zu überzeugen. Das scheinbar Ungewöhnliche und Geheimnisvolle zieht eben doch mehr in den Bann als nüchterne Wissenschaft, obwohl Letztere durchaus spannender und interessanter sein kann als mancher gemeinhin anzunehmen bereit ist.

Der Planet Mars fällt am Himmel durch sein intensives rötliches Licht auf. Das ist die Farbe des Blutes und damit auch der Grund, warum er in den „Theogonien“ verschiedenster Völkerschaften fast immer mit einem Kriegsgott assoziiert wurde – am bekanntesten davon sind Nergal bei den Babyloniern, Ares bei den alten Griechen, Mars bei den Römern und Tyr bei den nordischen Völkern Europas. Das schwingt auch heute noch in der Astrologie mit, wo er für Unglück, Tod und Zerstörung steht.

Es soll auch noch daran erinnert werden, daß gerade die über viele Oppositionen ausgeführten Marsbeobachtungen von TYCHO BRAHE (1546- 1601) es JOHANNES KEPLER (1571-1630) ermöglicht hat, die drei allgemeinen Gesetze der Planetenbewegung mit unendlicher Mühe aus Tychos Zahlenreihen herauszulesen. Das ihm das gelang, ist nur der relativ großen Bahnexzentrizität der Marsbahn (e=0.09) und dem Umstand zu verdanken, daß die Marsbahn nur 0.5 AU größer ist als die Erdbahn. Es ist nicht nur von geschichtlichem Interesse, die Methodologie und die Gedankengänge Keplers, die er in seinem Werk „Astronomia Nova“ breit darlegt, zu verfolgen. Wenn man nur ein wenig Gespür hat für die Zeit und für die Lebensumstände, in der Kepler gelebt hat, kommt man nicht umhin, die Entdeckung seiner Planetengesetze als eine wahrhaft überragende Leistung des Fleißes und des menschlichen Intellekts anzuerkennen. Und auch und gerade auch dann, wenn heute jeder Student im ersten Studienjahr in der Lage ist, sie auf einem Blatt Papier aus den mechanischen Grundgesetzen abzuleiten.

Mit dem verstärkten Einsatz des Fernrohrs in der astronomischen Forschung, die insbesondere in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts ihren Anfang nahm, geriet auch der Mars in das Blickfeld der Wissenschaft. CHRISTIAAN HUYGENS (1629-1695) hielt 1659 die ersten auffälligen Oberflächendetails in seinem Beobachtungstagebuch fest (er gilt z.B. als Entdecker der „Große Syrte“) und versuchte aus deren Verfolgung die Rotationsdauer des Planeten zu ermitteln. Sein Wert von ~24 Stunden wurde später von GIOVANNI DOMENICO CASSINI (1625-1712) anläßlich der Aphelopposition von 1666 weiter verbessert, wobei sein Wert von 24 Stunden und 40 Minuten dem exakten Wert von 24 Stunden, 37 Minuten und 22 Sekunden schon sehr nahe kam.

Ein weiterer Höhepunkt in der Geschichte der Astronomie, bei dem der Planet Mars eine wichtige Rolle spielte, war die erste genaue Bestimmung der Entfernung der Erde von der Sonne anläßlich der günstigen Marsopposition des Jahres 1672. Es war natürlich bekannt, daß, wenn man die Entfernung des Mars von der Erde bestimmt, über das 3. Keplersche Gesetz auch sofort die Entfernung der Erde von der Sonne angeben kann. Was lag also näher, als die günstige Marsopposition auszunutzen, um die Marsparallaxe von zwei verschiedenen Orten auf der Erde aus zu messen. Zu diesem Zweck wurde extra eine Expedition nach Cayenne in Französisch-Guayana unter Leitung von JEAN RICHTER (1630-1696) ausgerichtet und gleichzeitig an der neu gegründeten Pariser Sternwarte exakte Positionsbestimmungen des Mars vorgenommen. Anhand der sehr guten Messungen konnte die Entfernung Erde – Sonne, also die Astronomische Einheit, mit einem Fehler von lediglich 7% bestimmt werden. Ab diesem Zeitpunkt bekamen die Astronomen die erste wirklich realistische Vorstellung über die Entfernungs- und Größenverhältnisse im Sonnensystem. Man konnte ausrechnen, wie groß die Sonne ist und auch die wahre Größe der Planeten war kein Geheimnis mehr. Und ohne die Entfernungen im Sonnensystem zu kennen, wäre natürlich auch die Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit aus Beobachtungen von Jupitermondverfinsterungen durch OLAF RÖMER (1644-1710) im Jahre 1676 nicht möglich gewesen.

Mit in der Auflösung immer besser werdenden Teleskopen wurde den topographischen Strukturen auf dem Marsscheibchen mehr und mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Vordergründig ging es um eine Verbesserung der Grunddaten des Planeten wie z.B. die Rotationsdauer und die Lage der Rotationsachse im Raum. Aber auch Änderungen im Erscheinungsbild der „Flecken“ und natürlich der Polkappen wurden genauestens registriert und daraus die Schlußfolgerung gezogen, daß der Mars in vielerlei Hinsicht der Erde ähnelt und ausgeprägte Jahreszeiten besitzt. In diesem Zusammenhang soll besonders WILHELM HERSCHEL (1738-1822) Erwähnung finden, der in den Jahren 1777 bis 1783 den Mars mit seinen selbstgebauten Spiegelteleskopen intensiv beobachtet hat. Seine Erkenntnisse, z.B. daß der Mars nur eine sehr dünne Atmosphäre ohne Wolken besitzen muß, hatten genauso wie seine erstaunlich genaue Bestimmung der Rotationsperiode (er lag lediglich um zwei Minuten falsch) sehr lange Bestand. Im 19. Jahrhundert begann dann gewissermaßen die Kartographie des Mars. Aus Zeichnungen wurden Karten abgeleitet und die beständigen Strukturmerkmale mit Namen versehen (RICHARD ANTHONY PROCTOR, 1869). Höhepunkt dieser Bemühungen war die Entdeckung der sogenannten „Marskanäle“ durch GIOVANNI SCHIAPARELLI (1835-1910) anläßlich der Marsopposition 1877. Ursprünglich wollte er mit diesem Begriff nur sehr schwer sichtbare lineare Oberflächenmerkmale beschreiben, die er als lineare Bruch- oder Talstrukturen interpretierte und deshalb (auf italienisch) „canali“ nannte (da er annahm, daß sie sich bei dem Abschmelzen der Polkappen im Frühjahr mit Wasser füllten). Nachdem diese Strukturen in der folgenden Opposition (1879) auch von anderen Astronomen gesehen wurden, begann sich auf einmal eine ganz andere Interpretationsmöglichkeit durchzusetzen – nämlich die, daß es sich bei den „canali“ um „künstliche Bewässerungsanlagen“ einer von Trockenheit gebeutelten Marszivilisation handelt. Ironischer weise liegt der Ursprung dieser Interpretation (die natürlich von vielen Freunden der Astronomie begeistert aufgegriffen wurde) in einer Fehlübersetzung des italienischen „canali“ in das englische „canals“ anstatt des richtigen „channels“. Und diese Interpretation sollte die Astronomie noch bis in die zwanziger Jahre des 20. Jahrhunderts beschäftigen, bis endgültig klar wurde, daß die Wahrnehmung der „canali“ weitgehend auf optischen Täuschungen beruhte. Bis dahin schien es aber ziemlich sicher zu sein (und diese Meinung wurde insbesondere von PERCIVAL LOWELL (1855-1916) und dem etwas esoterisch angehauchten CAMILLE FLAMMARION (1842-1925) vertreten, der diese Idee erfolgreich popularisierte), daß es sich bei den Marskanälen um künstliche Wasserstraßen bzw. um breite Vegetationsstreifen um Wasserstraßen handelt. Noch in den fünfziger Jahren des vorigen Jahrhundert versuchten sowjetische Wissenschaftler spezifische spektrale Merkmale des Planeten mit einer jahreszeitlich wechselnden Vegetation zu erklären.

In das Oppositionsjahr 1877 fällt noch eine weitere wichtige Entdeckung – die Entdeckung der beiden Marsmonde Phobos und Deimos durch Asaph Hall (1829-1907) am United States Naval Observatory in Washington D.C., wo ihm der größte Refraktor jener Zeit (66 cm Objektivdurchmesser) für seine Beobachtungen zur Verfügung stand. Durch die Beobachtung dieser Monde konnte erstmalig die Masse des Mars sicher bestimmt werden.

Bis zum Beginn des Zeitalters der interplanetaren Raumfahrt stand insbesondere die Anwendung astrophysikalischer Methoden bei der Marsbeobachtung im Brennpunkt der Forschung. Man versuchte Fragen nach der Zusammensetzung der Marsatmosphäre, nach dem Stoff, aus dem die Polkappen bestehen und ob die jahreszeitlich wechselnden Schattierungen der Albedostrukturen vegetativen Ursprungs sind, zu beantworten. Und was auch wichtig ist, die Fotografie hielt Einzug in die Marsforschung, ohne jedoch die visuellen Beobachtungen ganz ersetzen zu können.

So entwickelte sich ein Bild des Planeten, welches sich doch weitaus drastischer von der Erde unterschied, als es sich die Marsbeobachter des ausgehenden 19. Jahrhunderts haben träumen lassen: ein kühler (-85°C bis +15°C), arider Planet mit einer dünnen Atmosphäre, die sehr viel Kohlendioxid enthalten muß (CO2-Absorptionsbanden im Spektrum) und nur manchmal Wolken zeigt, sowie jahreszeitlich wechselnde Polkappen aus Wassereis und etwas gefrorenem Kohlendioxid. Außerdem wurde die Existenz von Vegetation Anfang der sechziger Jahre des vorigen Jahrhunderts endgültig ausgeschlossen. Zuvor ist dieses Thema sehr hitzig diskutiert worden und führte sogar zur Etablierung eines neuen Wissenschaftszweiges, der „Astrobotanik“ (z.B. in der damaligen Sowjetunion).

Die Erkenntnisse über den roten Planeten, die in diesen Blogbeiträgen vorgestellt werden, beruhen fast ausschließlich auf den Forschungsergebnissen künstlicher Raumflugkörper, die seit 1964 den Planeten besucht haben oder dort heute noch arbeiten. Über 30 Raumsonden wurden bisher zum Mars geschickt. Etwas über die Hälfte sind zwar aus den verschiedensten (und z.T. banalen) Gründen gescheitert. Die Ergebnisse der erfolgreich verlaufenden Missionen sind jedoch beachtlich und haben den Mars zum besterforschten Planeten unseres Sonnensystems neben der Erde gemacht.

Das nächste große Ziel ist eine bemannte Mission, die nach den gegenwärtigen Planungen in etwa zwei bis drei Jahrzehnten auf der Tagesordnung stehen soll. Inwieweit das realistisch ist, läßt sich noch nicht einschätzen. Man kann also gespannt sein, wann und wie und ob es gelingt. Die Astronauten jedenfalls, die dieses Wagnis auf sich nehmen werden, sind wahrscheinlich bereits geboren. Nur ahnen sie noch nichts von ihrem großen Abenteuer…

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