Die Atmosphäre des Mars ist so dünn, dass es zu extremen Temperaturunterschieden zwischen der Oberfläche und der Luft kommen kann. Messungen der NASA zeigen, dass die Temperatur am Boden in der Nähe des Äquators mittags bis zu 24 Grad Celsius erreichen kann, während die Luft in Kopfhöhe unter dem Gefrierpunkt bleibt. Dies bedeutet, dass eine stehende Person gleichzeitig Temperaturen wie im Frühling und im Winter erleben könnte.
Unterschied zwischen Boden- und Lufttemperatur
Die Temperaturmessungen auf dem Mars verdeutlichen einen grundlegenden Unterschied zwischen Boden- und Lufttemperatur. Während die Sonne die Oberfläche stark aufheizen kann, bleibt die dünne Atmosphäre kalt. Dies liegt daran, dass der Mars eine extrem dünne Atmosphäre besitzt, die weniger als ein Prozent des Drucks der Erdatmosphäre auf Meereshöhe aufweist. Die geringe Dichte der Luft erschwert den Wärmetransport zwischen Boden und Atmosphäre.
Messungen des Mars-Rovers Perseverance zeigen, dass die Temperatur am Boden vor Sonnenaufgang bei etwa minus 83 Grad Celsius liegt und mittags auf bis zu 5 Grad Celsius ansteigen kann. Die Lufttemperatur bleibt jedoch zwischen minus 83 und minus 23 Grad Celsius. Diese Unterschiede sind besonders in den ersten 1,45 Metern über der Oberfläche ausgeprägt, wo die Temperaturgradienten bis zu 26 Grad Celsius pro Meter betragen können.
Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit
Die Art der Oberfläche spielt eine entscheidende Rolle bei der Erwärmung des Marsbodens. Feiner, loser Staub hat eine geringe thermische Trägheit und erwärmt sich schnell, verliert aber auch schnell wieder Wärme. Felsige Oberflächen hingegen speichern mehr Energie und erwärmen sich langsamer. Die Zusammensetzung der Oberfläche, die Größe der Partikel und das darunterliegende Material beeinflussen die Temperaturkurve.
Messungen des Rovers Curiosity im Gale-Krater zeigen, dass die Bodentemperaturen zwischen 3 und minus 91 Grad Celsius schwanken können, während die Lufttemperaturen zwischen minus 2 und minus 75 Grad Celsius liegen. Der Boden erreicht sowohl die höchsten Tagestemperaturen als auch die niedrigsten Nachttemperaturen und reagiert schneller auf Temperaturänderungen als die Luft.
- NASA Mars Facts Guide
- Journal of Geophysical Research: Planets (2023)