Als ich letzte Woche in meinem Podcast über Berge auf dem Mars gesprochen habe, wurde mir dabei auch eine Frage gestellt, die mir in diesem Zusammenhang oft gestellt wird: Wie misst man eigentlich die Höhe eines Bergs auf dem Mars? Dort gibt es ja keinen “Meeresspiegel” auf den man die Höhe beziehen kann? Eine gute Frage und deswegen ist sie heute auch das Thema in meiner Serie “Fragen zur Astronomie”.
Auf der Erde ist einfach: Man misst die Höhe in Bezug auf den Meeresspiegel. Aber einfach ist das nur scheinbar. Die Erde ist keine perfekte Kugel und es gibt Unterschiede, je nachdem auf welchen Punkt der Meere man sich bezieht. Die Details sind kompliziert und eine eigene Wissenschaft (die “Geodäsie”). In Deutschland zum Beispiel ist die Bezugsfläche das Normalhöhennull; das aktuell gültige Höhensystem trägt den schönen Namen DHHN92 und wird von einer kleinen Kirche in Niedersachsen aus gemessen. In Österreich bezieht man Höhen auf die Adria (genauer: auf einen Pegelstand der 1875 in Triest festgelegt wurde) und in der Schweiz ist ein Pegelstand in Marseille Ausgangspunkt der Höhenmessungen. Das führt natürlich auch zu unterschiedlichen Werten; wenn zum Beispiel das deutsche und das österreichische System an den Landesgrenzen aufeinander treffen, weichen die Höhenangaben bis zu 34 Zentimeter voneinander ab (und der Unterschied zwischen Österreich und Ungarn kann fast doppelt so groß werden).
Die Festlegung der Bezugspunkte ist also knifflig, aber auf anderen Planeten wird es noch ein wenig komplizierter. Der Mars ist ein Himmelskörper mit hohen Bergen und tiefen Tälern – aber ohne Ozean. Aber natürlich gibt es dort auch Möglichkeiten, eine Bezugsfläche zu definieren. Unser Nachbarplanet hat ja zumindest noch eine, wenn auch dünne, Atmosphäre die in diesem Fall nützlich ist. Lange Zeit wurde die Fläche als “Meeresniveau” benutzt, auf der der atmosphärische Druck 610,5 Pascal beträgt. Das ist auf dem Mars der Tripelpunkt des Wassers; also der Druck, bei dem Wasser sowohl fest, als auch flüssig und gasförmig existieren kann. Mittlerweile hat man sich aber für eine andere Technik entschieden. Dank der vielen Daten die wir vom Mars haben, haben wir auch eine recht gut Vorstellung seiner Geografie.
Unter anderem das Mars Orbiter Laser Altimeter hat zwischen 1997 und 2006 extrem genaue Höhenmessungen angestellt. Aus diesen Daten wurde ein Referenzellipsoid berechnet, also ein Ellipsoid, das möglichst wenig von der realen Form des Mars abweicht. Dieses Ellipsoid wird nun aktuell als Bezugspunkt für Höhenmessungen angegeben (die Details kann man in dieser Facharbeit nachlesen).
Beim Mond hat man das Problem ähnlich gelöst. Hier fehlen sowohl Ozeane als auch Atmosphäre weswegen man einen durchschnittlichen Radius berechnet hat, der als Bezugspunkt für Höhenangaben verwendet wird. Statt eines Ellipsoids ist es hier also eine Sphäre, die man der realen Form des Himmelskörpers angenähert hat; genau so wie bei Merkur und Venus.
Auf anderen Himmelskörpern ist es also nicht viel schwerer eine Bezugsfläche für Höhenangaben zu finden als auf der Erde. Genaugenommen ist es sogar einfacher: Da all diese Objekte unbewohnt sind, gibt es auch keine Menschen, die im Laufe der Zeit so viele unterschiedliche Methoden entwickelt haben wie es auf der Erde der Fall war. Und auch nicht die Probleme, die all die unterschiedlichen Konventionen verursachen. Aber wer weiß, wie sich die Sache entwickelt, wenn wir irgendwann doch einmal andere Planeten besiedeln sollten. Wahrscheinlich machen wir dann alles wieder enorm kompliziert 😉
Mehr Antworten findet ihr auf der Übersichtsseite zu den Fragen, wo ihr selbst auch Fragen stellen könnt.
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