Areografie

Was ist Areografie?

Die Areografie oder Areographie bezeichnet die Geografie des Mars. Sie umfasst die Untersuchung, Beschreibung und Kartierung der Oberflächenstrukturen des vierten Planeten des Sonnensystems.

Die Dichotomie des Mars

Die nördliche und die südliche Hälfte des Mars unterscheiden sich deutlich voneinander. Dieses Phänomen wird als Dichotomie des Mars bezeichnet: Die Nordhalbkugel besteht überwiegend aus einer einzigen Tiefebene, während die südliche Hemisphäre um fünf Kilometer über dem Niveau der nördlichen Ebenen liegt.

Areografische Koordinaten

Wie auf der Erde werden ellipsoidische Koordinaten verwendet. Bei höherer Genauigkeit müssen sie wegen der Dichotomie des Mars allerdings auf ein dreiachsiges Ellipsoid bezogen werden statt auf ein zweiachsiges Rotationsellipsoid. Diese Koordinaten heißen areografische Koordinaten. Die Breitengrade werden von dem durch die Rotation festgelegten Äquator gezählt, alle Längenkreise gehen durch die zwei Rotationspole.

Der Nullmeridian und der Krater Airy-0

Der Nullmeridian des Mars ist durch den kleinen Krater Airy-0 mit einem Durchmesser von 500 m definiert, der etwas südlich des Marsäquators liegt. Airy-0 befindet sich innerhalb des größeren Kraters Airy, der nach dem englischen Astronomen George Biddell Airy benannt ist. Airy hatte den irdischen Nullmeridian durch die Mitte des Royal Greenwich Observatory festgelegt, was 1884 international übernommen wurde.

Geschichte der Nullmeridian-Festlegung

Der Krater Airy liegt innerhalb der „Meridianbucht“ (Sinus Meridiani), die von der Erde aus auffällig dunkel erscheint. Die deutschen Astronomen Wilhelm Beer und Johann Heinrich Mädler nutzten sie in den 1830er Jahren als Beobachtungsmerkmal, um die Rotationsdauer des Mars zu bestimmen. Giovanni Schiaparelli verwendete dieses von ihnen „A“ genannte Merkmal 1877 zur Festlegung des Nullmeridians für seine Marskarten. Die Daten der Sonde Mariner 9 erforderten 1972 eine genauere Definition, wofür man den Krater Airy-0 wählte.

Höhe und Nullniveau

Frühere topografische Modelle definierten das Nullniveau über den Atmosphärendruck: Als Referenzdruck wurde 6,1 mbar gewählt. Dieser Wert entspricht in etwa dem durchschnittlichen Druck in der Marsatmosphäre und zufällig auch dem Tripelpunkt des Wassers. Das bedeutet, dass auf der Marsoberfläche nur an Orten unterhalb des Nullniveaus Wasser theoretisch in flüssiger Form vorkommen kann. Eine Definition über den Atmosphärendruck führt jedoch vor allem wegen saisonaler Bewegungen in der Marsatmosphäre zu Inkonsistenzen. Deshalb wurde – entsprechend dem Geoid auf der Erde – ein Areoid festgelegt, das durch eine Äquipotentialfläche der Schwere definiert ist. Diese Definition wurde in Beziehung zur bisherigen Druckdefinition von 6,1 mbar gesetzt.