Temperature distribution in crust and lithosphere of Mars

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Kenntnisse über die Temperaturverteilung in der Kruste und der Lithosphäre des Mars sind notwendig, um die Tiefenlage und Ausdehnung des Permafrostbodens und die mögliche Lage von flüssigem Wasser zu bestimmen. Weiterhin können die für geologische und tektonische Prozesse wichtigen Größen - Mächtigkeit der elastischen Lithosphäre und das rheologische Verhalten der oberen Schichten - abgeleitet werden. Wir möchten in diesem Projekt neue bzw. verbesserte Modelle entwickeln, mit denen wir die Temperaturverteilung in den oberen Schichten als Funktion der Zeit bestimmen können. Hierbei soll eine 2D Wärmeleitungsgleichung gelöst werden, bei der unter anderem die thermische Leitfähigkeit lateral und vertikal variabel ist. Effekte wie die extreme Erniedrigung der thermischen Wärmeleitfähigkeit in den oberflächennahen, porösen Schichten bis zu Werten von etwa 0,1 - 0,001 W/mK und die Abnahme der thermischen Wärmeleitfähigkeit mit der Temperatur innerhalb der Lithosphäre spielen hierbei eine wichtige Rolle. Um auch Aussagen über die zeitliche Entwicklung zu gewinnen, sollen die Modelle mit parametrisierten Konvektions- als auch 2D Konvektionsprogrammen gekoppelt werden. Ein Ziel des Projektes ist die Erstellung von Oberflächenwärmeflusskarten und Temperaturprofilen der Kruste und Lithosphäre für die unterschiedlichen geologischen Provinzen.