dc.contributor.author
Wagner, Roland Josef
dc.date.accessioned
2018-06-07T21:22:26Z
dc.date.available
2007-11-26T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/7797
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-11996
dc.description
Titel und Vorwort
Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
1. Englische Kurzfassung (Abstract)
2. Deutsche Kurzfassung
Inhaltsverzeichnis
3. Einführung und Problemstellung
I. Erforschung der Jupitermonde: Missionen und bisherige Erkenntnisse
4. Erkundung des Jupitersystems mit Raumsonden
5. Die Jupitersatelliten im Überblick
II. Datenbasis und Arbeitsmethodik
6. Die Kameras auf den Sonden Voyager und Galileo
7. Arbeitsmethodik und Datenprozessierung
III. Ergebnisse und Ausblick
8. Chronostratigraphie und Chronologie des Galileischen Mondes Callisto
9. Zusammenfassung der Ergebnisse und Ausblick
Literaturverzeichnis
IV. Anhang
A. Kartenblatteinteilung der Callisto-Oberfläche
B. Geologische Karten und Statistik großer Einschlagsstrukturen
dc.description.abstract
Callisto, der äußerste der vier Galileischen Jupitersatelliten mit 4816 km
Durchmesser, ist ein typischer Eissatellit, charakterisiert durch eine
niedrige mittlere Dichte (1.81 g cm-3) und durch Wassereis an seiner
Oberfläche. Callisto ist dicht bekratert und erscheint bei mittlerer
Bildauflösung (1-2 km/pxl) geologisch wenig differenziert. Die Zielsetzungen
dieser Arbeit waren, Bilddaten der SSI-Kamera, die von der Galileo-Sonde
zwischen 1996 und 2003 gesendet wurden zu benutzen, um (1) ein globales,
chronostratigraphisches System für Callisto abzuleiten und um (2) detaillierte
geologische Auswertungen besonders ausgewählter Gebiete darzustellen, z. B.
Formen von Kratern und Becken, von Gebieten möglicher kryovulkanischer
Überprägung, und von Regionen geprägt durch Abtragungsprozesse. Um diese Ziele
zu erreichen, wurden photogeologische Kartierung, Messungen von Krater-
Häufigkeitsverteilungen auf geologischen Einheiten und
Einschlagschronologiemodelle für diese Arbeit herangezogen. Chronologiemodell
(Model) I basiert auf einer mond-ähnlichen Zeitabhängigkeit der
Kraterbildungsrate durch Asteroiden (Neukum, 1997), bestätigt durch die Form
von Kraterverteilungen auf Callisto. Ein zweites Modell (Model II) gründet auf
Einschlägen vorwiegend von Kometen der Jupiterfamilie mit einer konstanten
Einschlagsrate seit etwa 4 Ga (1 Ga = 1 Giga-Jahr = 1 Milliarde Jahre) (Zahnle
et al., 1998). Große Einschlagsbecken und helle Strahlenkrater stellen
bedeutende stratigraphische Leithorizonte dar. Die beiden größten Becken auf
Callisto sind Valhalla (etwa 4000 km Durchmesser) und Asgard (etwa 1700 km).
Ein auffallender Strahlenkrater ist Burr (60 km). Die Hauptperioden der
geologischen Geschichte von Callisto, definiert durch diese
Einschlagsstrukturen sind mit den jeweiligen Modell-I-Altern, vom ältesten zum
jüngsten: (1) prä-Asgardisch, > 4.19 Ga: (2) Asgardisch, 4.19 Ga: Valhallisch,
3.98 Ga: (4) Burrianisch, < 3.5 Ga. Die Entstehung von Impaktkratern und
weiten Gebieten von Kraterebenen, dazu zahlreiche, heute stark abgetragene
Ringbecken war der dominierende geologische Prozess in den beiden älteren
Perioden. Durch frühe tektonische Aktivität entstand ein System an
Albedolineamenten und Bruckstrukturen mit Vorzugsrichtungen NNW-SSE und ENE-
WSW, vermutlich durch Gezeitenabbremsung und einer nachfolgenden
Reorientierung der Rotationsachse durch einen großen Impakt. Das
Krustenmaterial erodierte entlang dieser Schächezonen, wodurch zahlreiche
Massive und Kuppen entstanden. Das Vorhandensein von stark flüchtigem CO2 in
der Kruste begünstigte diesen Sublimationsabtrag (sublimation degradation)
(Moore et al., 1999). Zwischen diesen Massiven akkumulierte sich global eine
glatte Schicht dunklen Verwitterungsrückstandes. Kryovulkanismus könnte in
früher Zeit stattgefunden haben, lässt sich aber nicht sicher nachweisen. Die
Valhallische Periode begann mit dem Einschlag eines massiven Asteroiden oder
Kometen vor 3.98 Ga, durch den das größte, noch gut erhaltene Ringbecken
Valhalla entstand. Etwa 120 Millionen Jahre nach Valhalla entstand Lofn, das
den so genannten marker horizon im mond-ähnlichen Einschlagsszenario (Model I
repräsentiert. Höhere Erosionsraten waren vermutlich an die höhere Impaktrate
in der Valhallischen und den beiden älteren Perioden gekoppelt, da der dunkle
Erosionsrückstand etwa ein Model-I-Alter von 3.6 Ga aufweist und relativ
unverändert seit dem Ende des heftigen Meteoritenbombardements vorliegt. Die
jüngste Periode (Burrianische P.) ist deshalb durch sehr niedrige
Erosionsraten und gelegentliche Impakte seit etwa 3 3.5 Ga gekennzeichnet.
de
dc.description.abstract
Callisto, the outermost of the four Galilean satellites of Jupiter with a
diameter of 4816 km, is a typical icy satellite, characterized by a low
average density (1.81 g cm-3) and water ice on its surface. Callisto is
heavily cratered and shows little geologic diversity at medium image
resolution (1-2 km/pxl). The objectives of this work were to use image data
returned by the Galileo SSI camera between 1996 and 2003 from Callisto (1) to
derive a global time-stratigraphic system and (2) to present detailed geologic
analyses of selected areas, such as impact forms, sites of possible volcanic
resurfacing, and regions characterized by degradational processes. To
accomplish these objectives, photogeologic mapping, measurements of crater
size-frequency distributions on geologic units and impact chronology models
were applied. Chronology Model I is based on a lunar-like time-dependence of
the crater-forming rate. Craters were formed preferentially by asteroids
(Neukum, 1997), which could be confirmed by the shape of crater distributions
on Callisto. A second model (Model II) is based on impacts preferentially by
Jupiter-family comets with a constant impact rate since about 4 Gyr ago (1 Gyr
= 1 Giga-year = 1 billion yrs.) (Zahnle et al., 1998). Large impact basins and
bright ray craters are important stratigraphic markers. The two largest basins
on Callisto are Valhalla (4000 km diameter) and Asgard (1700 km). A prominent
ray crater is Burr (60 km). The major time-periods in the geologic history of
Callisto defined by these impact features and their Model I ages are, from
oldest to youngest: (1) pre-Asgardian, > 4.19 Gyr; (2) Asgardian, 4.19 Gyr:
(3) Valhallian, 3.98 Gyr; (4) Burrian, < 3.5 Gyr. In the two older periods,
the dominant process was impact cratering, forming vast expanses of cratered
plains and numerous, now heavily degraded ring structures. Early tectonism
created systems of albedo lineaments and fractures with major trends of NNW-
SSE and ENE-WSW, possibly indicative of tidal despinning and global
reorientation of the axis of rotation by a major impact event. Along these
tectonic zones of weakness, the crustal material degraded, evolving into
numerous massifs and knobs. Erosion and degradation were triggered by the
presence of highly volatile CO2 in the subsurface causing sublimation
degradation (Moore et al., 1999). Between these bright massifs, a globally
abundant, smooth blanket of dark, erosional debris accumulated. Cryovolcanic
activity could have taken place at early times but cannot unequivocally be
verified. The Valhallian Period began with the impact of a massive asteroid or
comet 3.98 Gyr ago which created the largest well-preserved ring basin on
Callisto, Valhalla. About 120 Myr after Valhalla, the youngest basin, Lofn,
formed which represents the marker horizon in the lunar-like bombardment
scenario (Model I). Higher erosion rates most likely were connected to the
higher impact rate in the Valhallian and in the two older periods because the
dark erosional lag has a Model I age of about 3.6 Gyr and has been relatively
pristine since the time when the heavy bombardment declined. The youngest
period (Burrian) is characterized by very low erosion rates and occasional
impacts since about 3 3.5 Gyr.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
cratering model ages
dc.subject
chronostratigraphy
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::550 Geowissenschaften, Geologie::550 Geowissenschaften
dc.title
Untersuchungen zur Chronostratigraphie, Impaktchronologie und geologischen
Entwicklung des Jupitersatelliten Callisto auf der Basis der Galileo-SSI-
Kameradaten
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Gerhard Neukum
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Ralf Jaumann
dc.date.accepted
2006-12-04
dc.date.embargoEnd
2007-12-05
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000003374-2
dc.title.translated
Investigations of chronostratigraphy, impact chronology and geological
evolution of the Jovian satellite Callisto, based on Galileo SSI camera data
en
refubium.affiliation
Geowissenschaften
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000003374
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2007/806/
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000003374
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access