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Astronomie+Physik

Das Geheimnis der Bergstürze

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Bergsturz am acht Kilometer hohen Rand des Malun-Kraters auf Iapetus. Die Eislawine breitete sich 35 Kilometer weit über den Kraterboden aus. (c) NASA/JPL/Space Science Institute
Auf dem Saturnmond Iapetus ereignen sich zuweilen gewaltige Eislawinen. Die Rutschungen, die vor allem an steilen Kraterwänden und an dem gewaltigen Gebirgszug am Äquator auftreten, können bis zu 80 Kilometer weit über die Oberfläche des kleinen Trabanten strömen, berichten US-Forscher um Kelsi Singer. Sie und ihre Kollegen vermuten, dass die ungewöhnliche Reichweite auf Reibungshitze zurückzuführen ist.

An bestimmten Stellen werde zwischen den Eisbrocken so viel Wärme erzeugt, dass sich die Schuttmassen fast wie eine Flüssigkeit verhalten, berichten die Forscher. Insgesamt entdeckte Singer auf Aufnahmen der Raumsonde Cassini 30 größere Rutschungen. Iapetus hat eine außergewöhnlich abwechslungsreiche Topographie: Längs des Äquators erstreckt sich ein bis zu 20 Kilometer hoher Gebirgszug. Zudem ist der Eismond von zahlreichen Kratern bedeckt, von denen einige 20 Kilometer tief sind. Die Rutschungen waren sowohl an den Flanken des Gebirges als auch an steilen Kraterwänden aufgetreten.

Aus ihrer Studie ziehen die Forscher auch Rückschlüsse auf die Physik von Bergstürzen auf der Erde, dem Mars und anderen Körpern des Sonnensystems. Wenn an einer Bergflanke Geröllmassen ins Rutschen geraten, kommen sie normalerweise nicht weit. Meist bildet sich einfach ein großer Haufen am Fuß der Absturzstelle. Doch in seltenen Fällen nehmen die Schuttmassen richtig Fahrt auf und verteilen sich über weite Flächen. Schon seit langem rätseln Geowissenschaftler, durch welchen Prozess sich die Reibung so weit verringert, dass sich das Geröll eher wie eine Flüssigkeit verhält.

?Es gibt mehr Theorien zur Reduzierung der Reibung als auf eine Power-Point-Folie passen?, sagt William McKinnon, einer der Co-Autoren. Die meisten Mechanismen können auf dem frostigen Eismond Iapetus allerdings keine Rolle spielen. So schließen die Forscher etwa aus, dass dort Luftpolster oder Grundwasser als Schmiermittel wirken könnten. ?Die Rutschungen auf Iapetus sind ein riesiges Experiment?, sagt Singer. ?Sie sind ein Beispiel für Bergstürze aus Eis in einer Umwelt mit sehr geringer Schwerkraft und ohne Atmosphäre.?

Der einzige Mechanismus, der nach Meinung der Forscher infrage kommt, ist eine blitzartige Erwärmung. Sie vermuten, dass sich das Eis an bestimmten Grenzflächen zwischen zwei Eisbrocken kurzzeitig extrem aufheizt, wenn eine Rutschung in Gang kommt. Dadurch verringert sich die Reibung erheblich. Die Forscher errechneten, dass die eisigen Geröllmassen auf Iapetus mit Geschwindigkeiten von bis zu 270 Kilometer pro Stunde die Hänge hinunter rasten.

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Kelsi Singer (Washington University, St. Louis) et al: Nature Geoscience, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1038/ngeo1526 © wissenschaft.de – Ute Kehse
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