Beben auf dem MarsKrater bringt Mars-Inneres hervor – Kölner Forschende beteiligt

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Der Krater des Meteoriten-Einschlags vom 24.12.2021 auf dem Mars.

Auch der Mars bebt. Zwar verfügt der Planet nicht über tektonische Platten wie die Erde, trotzdem kann das Innere des Planeten seine Oberfläche erzittern lassen. Doch nicht alle Marsbeben entstehen auf diese Weise, wie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jetzt herausgefunden haben: Etwas aus dem All hat jüngst Erschütterungen ausgelöst.

An Heiligabend 2021 war die Erde (oder zumindest waren es Angestellte der NASA) mit Weihnachten beschäftigt. Dabei machte die Raumsonde „InSight“ dem NASA-Team ein Geschenk, dessen Wert sie durch die freien Tage erst Anfang Januar entdeckten. Brav hatte die Sonde am 24. Dezember ein heftiges Marsbeben aufgezeichnet und ihre Daten am Folgetag zur Erde geschickt.

Meteorit schlug auf Mars ein und löste heftiges Beben aus

Erst später fassten die Menschen den Datensatz zu über 1.000 meist kleineren Beben ins Auge. Doch jenes vom Heiligabend stach hervor. Projektleiter Mark Panning erzählte der „New York Times“, in welche Aufregung sein Team versetzt war.

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Das Seismogramm und die dazugehörige Sonifikation der von der NASA-Sonde „InSight“ aufgezeichneten Signale zeigen ein donnernden und rauschenden Einschlag auf dem Mars. Und dieses Beben war kein Brechen des Gesteins auf dem Mars durch Spannungen im Inneren des Planeten. Mithilfe von visuellen Belegen einer weiteren Nasa-Technologie, dem „Mars Reconnaissance Orbiter“, ist klar geworden: Ein Meteorit ist auf der Mars-Oberfläche eingeschlagen.

Neuer Krater auf dem Mars: Meteorit schleuderte Eis aus Mars-Inneren hervor

Der kosmische Gesteinskörper hat dabei einen 150-Meter großen Krater geschaffen. Eine Animation des „Jet Propulsion Laboratory“, Zentrums für robotergestützte Erforschung des Sonnensystems, zeigt um Ort des Impacts herum weiße Flecken. Sie stellen tatsächlich Eis dar, das von unterhalb der Mars-Oberfläche stammt und herausgeschleudert wurde. Es ist das bisher am nächsten am Mars-Äquator gefundene Eis. 

Eine am Donnerstag in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlichte Studie belegt damit, dass nicht nur die Erde, sondern auch der Mars von Meteoriten getroffen wird. Das ist wichtig für die Wissenschaft, weil die Verbindung zwischen den seismischen Signalen und den frisch ausgehöhlten Kratern einen schärferen Blick auf die innere Struktur des Planeten ermöglicht.

Erstmals Oberflächenwellen bei Beben auf dem Mars gemessen: Kölner Forschende beteiligt

Auch zur Struktur der Marskruste haben die neuen Daten wertvolle Informationen geliefert, die bereits ausgewertet sind. Schon früher sind Beben beobachtet worden, deren Wellen sich vom Epizentrum durch den Mars hindurch ausbreiteten. Durch den Meteoriten-Impakt aber breiteten sich Oberflächenwellen, nicht nur sogenannte Raumwellen, aus. Auch bei einer zweiten Erschütterung konnten die Forschenden als Quelle einen Meteoriteneinschlag in knapp 7500 Kilometer Distanz zu „InSight“ ausmachen.

Die Oberflächenwellen sind für die Forschenden wichtig, da sie Informationen über die Struktur der Marskruste liefern. An der Auswertung dieser beiden Ereignisse, die in „Science“ erschienen ist, waren auch Dr. Brigitte Knapmeyer-Endrun und Sebastian Carrasco vom Institut für Geologie und Meteorologie der Universität zu Köln beteiligt.

„Die neuen Erkenntnisse sind darum so interessant, weil die Kruste eines Planeten wichtige Hinweise auf die Entstehung und Entwicklung des Himmelskörpers gibt. Sie ist das Ergebnis von frühen dynamischen Vorgängen im Mantel und den nachfolgenden magmatischen Prozessen“, erklärt Dr. Brigitte Knapmeyer-Endrun. „Deshalb kann sie Aufschluss geben über die Bedingungen vor Milliarden von Jahren und die Geschichte der Einschläge, die in der Frühzeit des Planeten Mars besonders häufig waren.“ Die Forschenden konnten die Struktur der Kruste in einer Tiefe von rund 5 bis 30 Kilometer unter der Marsoberfläche bestimmen.

Leben auf dem Mars? Meteoriten-Krater könnte neue Aufschlüsse geben

Doch offene Fragen zum erdähnlichen Planeten gibt es noch genug. Auch Krater könnte zur weiteren Erforschung des Lebens auf dem Mars beitragen. Etwa die Verteilung von Ozeanen vor 3,5 Milliarden Jahren auf dem Planeten ist im Vergleich zu den Gegebenheiten auf der Erde noch nicht zufriedenstellend erforscht.

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„Wir beginnen, das Geheimnis dieser Dichotomie zu lüften", sagt Doyeon Kim, Planetenforscher in Zürich und Hauptautor des Science-Artikels über die Bedeutung der „InSight“-Ergebnisse für Erkenntnisse über ehemalige Wasservorkommen. Die Entdeckung des Mars-Rovers „Preservence“ vor einem Monat dürfte die jetzigen Hoffnungen vielversprechend erscheinen lassen, denn er hatte im Jezero-Krater neue Hinweise auf Leben auf dem roten Planeten geliefert.

Mars-Sonde „InSight“ wird in den kommenden Wochen sterben

Nachdem „InSight“ den Forschenden mit seinen Daten wertvollen Dienst geleistet hat, sind die Tage der Sonde mittlerweile gezählt. Staub sammelt sich auf ihren Solarpaneelen an und verhindert die Versorgung mit neuer Energie. Die Nasa rechnet damit, dass die Batterien von „InSight“ in den kommenden vier bis acht Wochen leer gehen werden.

Damit wird es keine seismografischen Aufzeichnungen im Weltraum mehr geben. Ein Ersatz-Seismograf der Sonde wird allerdings umgebaut, damit sie in den kommenden Jahren zum Mond geschickt werden kann.

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