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Vulkanismus und Dome
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Berichte über Vulkanismus auf fremden Himmelskörpern befassen sich zumeist mit dem Jupitermond Io oder dem Planeten Mars. Gelegentlich wird auch über aktive Vulkane auf der Venus spekuliert, klare Beweise sind dafür bislang nicht vorhanden. Dass auch unser Mond Spuren einer vulkanischen Vergangenheit zeigt, ist fast etwas vergessen. Dabei sind selbst mit kleinen Fernrohren einige interessante Formationen zu beobachten.
Lunare Vulkane werden als Dome bezeichnet. Sie sind sowohl einzeln, als auch in Gruppen über die gesamte Mondoberfläche verstreut. Sie konzentrieren sich jedoch in den Maren. Es ist daher anzunehmen, dass die heute noch sichtbaren Vulkane kurz nach dem großen Bombardement entstanden sind und durch spätere Einschläge nicht mehr erodiert werden konnten. Wegen der geringen Hangneigung werfen die Dome nur in Terminatornähe einen sichtbaren Schatten. Dies erschwert die Beobachtung. Die meisten Dome haben nur einen geringen Kontrast zum Boden der Mare. Ist der Lichtgrenze auch nur einen Tag entfernt, scheinen sie mit dem Untergrund zu verschmelzen.
Dome gehören zu den wenigen Mondformationen, deren Entstehung von Anfang an richtig interpretiert wurde. Vor hundert Jahren erkannte der Astronom William Pickering vom Harvard College, dass es sich bei ihnen um kleine Vulkane aus Asche und Lava handelt, die sich um einen zentralen Schlot aufgebaut haben. Vulkansiche Dome auf der Erde haben etwa dieselbe Form und Größe. Auf Island, Hawaii, in der Snake River Plain in Idaho und an vielen anderen Orten der Erde gab es Ausbrüche flüssiger Lava, die einige Monate bis Jahre anhielten. Weil das Magma hauptsächlich als Lava und weniger als Asche aus dem Inneren austrat, floss es langsam aus den Schloten nach außen und baute so allmählich flache Hügel auf, die wir als Schildvulkane bezeichnen. Auf der Erde sind diese meist kleiner als 10 km im Durchmesser, einige hundert Meter hoch, und ihre Abhänge haben Steigungen zwischem einem und acht Grad.
Aber es gibt auch viel größere Exemplare - insbesondere auf dem Mars. Diese gewaltigen Vulkane entstanden auf dieselbe Art und Weise wie ihre kleineren Verwandten, doch floss die Lava hier Millionen Jahre lang und konnte so ein wesentlich größeres Volumen aufbauen.
Wir haben die kleinen Schildvulkane aber noch nicht vollständig verstanden. Warum baut sich die Lava kreisrund zu einem symmetrischen Schild auf, statt in einem langen Strom bergab zu fließen?
Die Antwort hängt wahrscheinlich von der Neigung des umgebenden Geländes und der Menge der ausfließenden Lava ab. Kleine Schildvulkane findet man vorwiegend auf flachen Vulkanebenen. Sie entstanden aus Hunderten einzelner Lavaflüsse, deren mittlere Länge kürzer als der Radius des Schildes war. Die Flusslänge hängt dabei von der Frequenz der Ausbrüche ab. Bei kleinen Schildvulkanen, die nur ein Volumen von zehn bis zwanzig Kubikkilometern besitzen, war diese Rate nicht besonders groß, sondern betrug etwa zehnmal so viel wie das Volumen eines typischen Lavaflusses oder eines Schlackekegels.
Ist der Vulkanismus auf dem Mond überhaupt mit dem auf der Erde vergleichbar? Die Schildvulkane auf dem Mond sind wie ihre irdischen Gegenstücke in ziemlich ebenem Terrain entstanden. Sie haben sich also vorwiegend an den Rändern der Maria gebildet - dort, wo die Lavaschichten relativ dünn waren. Da die Dome bei den Kratern Kies und Hortensius irdischen Schildvulkanen so ähnlich sind, können wir schließen, dass sie das gleiche Volumen und die gleiche Ausbruchscharakteristik aufweisen wie ihre irdischen Pendants. Wenn Sie sich also immer gefragt haben, wie es wäre, über einen Mond-Dom zu wandern, so machen Sie doch einfach mal einen Ausflug zu den Schildvulkanen in Ihrer Umgebung.
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Gruithuisen Region
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Die Gruithuisen-Region des Erdmondes ist durch eine Reihe von topographischen Domen gekennzeichnet, die sich morphologisch und spektral von den umgebenden Hochländern und Mare-Gebieten abheben, und die ihre Entstehung einer anderen Art von Vulkanismus (viskose, silizium-reichere Laven) als bei der Förderung von Mare-Laven (niedrig viskose, silizium-ärmere Laven) verdanken.
Die Gruithuisen-Region (benannt nach einem etwa 15 km großen Krater) liegt im nördlichen Oceanus Procellarum, von 20 bis 40 Grad nördlicher Breite und 38 bis 45 Grad westlicher Länge, und überdeckt ein Gebiet von ca. 130 mal 100 km. Drei vulkanische Dome (1 Gamma, 2 Delta, und 0 NW) sind in enger Nachbarschaft zu Mare und Hochländern erkennbar. Ein Steilhang trennt die leicht welligen oder hügeligen Hochländer, die von Sekundärkratern der Imbrium- und Iridum-Einschlagsereignisse bedeckt sind, von den relativ glatten Mare-Laven des Oceanus Procellarum ab. Vulkanismus, bei dem, anders als bei Mare-Laven, silizum-ärmere, viskose Laven gefördert werden, was die Entstehung topographischer Dome begünstigt, ist charakterisiert durch so genannte "red spots", die durch (a) eine hohe Albedo, (b) eine starke Absorption im ultravioletten Teil des Spektrums, und (c) eine weite Palette von Oberflächenformen gekennzeichnet sind, darunter den Gruithuisen-Vulkandomen.
Aus Messungen von Kraterhäufigkeiten und aus der Anwendung eines für den Erdmond abgeleiteten Impaktchronologiemodells ergeben sich magmatische (vulkanische) Hauptaktivitätszyklen in dieser Region, die etwa vor 3.5 Mrd Jahren, 3.3 Md Jahren und 2.0 Mrd Jahren abliefen. Das Alter der Gruithuisen-Vulkandome wurde mit 3.7 bis 3.8 Mrd Jahren bestimmt. Der Impaktevent, bei dem der Iridumkrater (nordöstlich der Gruithuisen-Region) entstand, fand nach der Entstehung der Dome statt, ebenfalls vor etwa 3.7 Mrd Jahren. Beide Ereignisse liegen innerhalb des Fehlers der Kraterhäufigkeits-Messmethode und lassen sich daher nicht exakt trennen. Einige Bereiche der Dome sind aber durch Ejekta des Iridumeinschlags überdeckt, daher ist nachzuweisen, dass die Dome älter als Iridum sind. Aus den Kraterzählungen ergaben sich für die Hochländer Alter von teilweise weniger als 2 Mrd Jahren, aber diese Alter sind wenig verlässlich, da in den Hochländern vermehrt Sättigungseffekte auftreten (d.h. neu hinzukommende Krater zerstören alte, bereits existierende), oder da Krater im hügeligen Gelände leichter erodierbar sind.
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Meade 8" LX200GP mit LPI, 12.11.2005, 20:47 Ortszeit Schwedt/Oder; Aufnahmeparameter nicht protokolliert; mit Paint Shop Pro verblasste Farben, Helligkeit und Kontrast korrigiert, geschärft;
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0 Gruithuise NW
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1 Mons Gruithuisen Gamma
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2 Mons Gruithuisen Delta
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3 Gruithuisen B
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4 Gruithuisen
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5 Delisle
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6 Diophantus
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7 Mons Delisle
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8 Dorsum Bucher
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9 Heis
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10 C Herschel
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11 Luna 17
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12 Promontorium Heraclides
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Dom Kies Pi
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Einzelne Dome wie Kies Pi kommen nur selten vor, denn meist treten Dome in Gruppen auf. Der Dom Kies Pi ist mit einem Durchmesser von 11 km einfach zu finden. Er liegt im Mare Nubium westlich des 44 km großen und von Lava überfluteten Krater Kies. Messungen seiner Schattenlänge ergaben, dass der Dom etwa 150 m hoch ist. Bei sehr guten Beobachtungsbedingungen und exzellenter Fernrohroptik ist möglicherweise auch sein gerade mal 1,3 km kleiner Gipfelkrater erkennbar.
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Meade 8'' LX200GPS mit FFC und LPI; Standort: Schwedt/Oder, 09.01.2006; 21:11 Uhr Ortszeit
gestapelt aus 34 Bildern; Exposure: 125s; Minimum-Quality: 70%; Evaluation Count:10; Gain: 100; Offset: 03; Kernel-Filter EdgeEnhanceMedium apply after 10; Histogramm 0-255
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1 Dom Kies Pi
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2 Kies
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3 Mercator
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4 Campanus
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5 König
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6 Bullialdus
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Hortensius Omega
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Die Gegend zwischen den Kratern Hortensius und Tobias Mayer (westlich von Kopernikus) enthält sehr viele Dome. Nördlich des 15 km großen Kraters Hortensius stößt man auf eine Gruppe von sechs Domen (Hortensius Omega) mit Durchmessern zwischen sechs und 10 Kilometern. Vier von ihnen bilden eine kleine Raute, ein fünfter ist etwas unterhalb der Raute zu sehen. Fünf von ihnen besitzen einen Gipfelkrater von etwa 1,5 km Durchmesser. Der sechste hat keinen Gipfelkrater und seine Hänge fallen santer ab als bei den anderen.
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Meade 8'' LX200GPS mit FFC und LPI; Standort: Schwedt/Oder, 09.01.2006; 21:01 Uhr Ortszeit
gestapelt aus 14 Bildern; Exposure: 125s; Minimum-Quality: 70%; Evaluation Count:10; Gain: 100; Offset: 03; Kernel-Filter EdgeEnhanceMedium apply after 10; Histogramm 0-255
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1 Hortenius Omega
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2 Hortensius
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3 Reinhold
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4 Copernicus
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5 Milichius
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Dom bei Beer
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Kaum bekannt ist der winzige Dom unweit des Kraters Beer.
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Meade 8'' LX200GPS mit FFC und LPI Standort Schwedt/Oder; 08.01.2006; 21:12 Ortszeit
gestapelt aus 38 Bildern; Exposure: 0,125 s; Minimum-Quality: 60%; Evaluation Count:10; Gain: 81; Offset: 39; Kernel-Filter EdgeEnhanceMdeium apply after 10; Histogramm 0-255
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1 Dom
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2 Beer
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3 Feuillee
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4 Bancroft
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5 Archimedes
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6 Montes Archimedes
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7 Palus Putredinis
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Weitere Dome
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Der Rümker ist wohl die bedeuternste und grösste Ansammlung von Mondvulkanen. Sie stehen so dicht beisammen, das sie ihren eigenständigen Charakter verlieren und als einzelnes Gebirgsmassiv erscheinen.
Die Dom-Gruppe Tobias Mayer Dzeta befindet sich südlich vom Gebirge Tobias Mayer.
Nahe dem Krater Milichius befindet sich der freistehende Dom Milichius.
Zu den bekanntesten Mondvulkanen gehört der Dom bei Gambart C.
Omega und Tau Cauchy sind ebenfalls bekannte Dome in der Nachbarschaft zur Rupes Cauchy.
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