Seit vielen Jahrzehnten haben Raumfahrtorganisationen wie die NASA sowie unabhängige Forschungseinrichtungen den Weltraum und seine Bewohner erkundet. Besonderes Interesse gilt dabei dem Mars, auch bekannt als der „Rote Planet“. Trotzdem wurde hauptsächlich seine staubige Oberfläche untersucht, sodass wenig über die Prozesse bekannt war, die sich unter seiner harten Schale abspielen.

NASA lieferte Daten, Forscher zogen Schlüsse

Im Rahmen einer neuen Studie zeigten Forschende auf, wie der Planet entstanden sein könnte. Darüber hinaus zeigt das Team um Jessica Irving von der University of Bristol seine wesentlichen geologischen Unterschiede zur Erde auf. Sie könnten im Laufe der vergangenen Jahrmillionen maßgeblich dazu beigetragen haben, die Bewohnbarkeit der Erde zu erhalten.

„1906 entdeckten Wissenschaftler zum ersten Mal den Erdkern, indem sie beobachteten, wie seismische Wellen von Erdbeben beeinflusst wurden, wenn sie sich durch ihn hindurch bewegten“, zitiert die University of Maryland (UMD) Vedran Lekic in einer entsprechenden Pressemitteilung. Lekic ist außerordentlicher Professor für Geologie an der UMD und zweiter Autor der Studie. „Mehr als einhundert Jahre später wenden wir unser Wissen über seismische Wellen auf dem Mars an. Mit InSight entdecken wir endlich, was sich im Zentrum des Mars befindet und was den Mars so ähnlich und doch anders als die Erde macht.“

Für seine Forschung untersuchte das Team mit Unterstützung von Daten der Mission InSight der NASA die Ausbreitung zweier von einander entfernter seismologischer Ereignisse. Eines von ihnen trat in Form eines Marsbebens auf, das andere ereignete sich in Folge eines größeren Einschlags auf der Oberfläche des Planeten. Die Zeit, die die seismischen Wellen benötigten, um den Marsboden zu durchqueren, gab den Forschenden wichtige Informationen über die geologische Struktur unseres planetaren Nachbarn.

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„Kern des Mars erzeugt keinen Schutzschild“

Im Gegensatz zur Erde, zeigt die Studie, verfügt der Mars über einen vollkommen flüssigen Kern – der unseres Planeten setzt sich aus einem flüssigen äußeren und einem festen inneren Kern zusammen. Selbst über die chemische Zusammensetzung des Kerns konnte das Team Details ableiten. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellten fest, dass der Kern des Mars über eine vergleichsweise große Menge leichter Elemente verfügen müsse. Vor allem vertreten seien Schwefel und Wasserstoff, die knapp ein Fünftel der Gesamtmasse des Kerns ausmachen sollen. Es sei in erster Linie dieser Unterschied, der auf unterschiedliche Bedingungen in der Entstehung des Planeten gegenüber der Erde hinweise.

„Man kann es sich so vorstellen, dass die Eigenschaften des Kerns eines Planeten als Zusammenfassung darüber dienen können, wie der Planet entstanden ist und wie er sich im Laufe der Zeit dynamisch entwickelt hat“, erläutert Nicholas Schmerr, außerordentlicher Professor für Geologie an der UMD und weiterer Mitautor der Studie.

„Das Endergebnis der Entstehungs- und Evolutionsprozesse kann entweder die Schaffung oder das Fehlen von lebenserhaltenden Bedingungen sein. Die Einzigartigkeit des Erdkerns ermöglicht es ihm, ein Magnetfeld zu erzeugen, das uns vor den Sonnenwinden schützt und es uns ermöglicht, Wasser zu bewahren. Der Kern des Mars erzeugt keinen Schutzschild, so dass die Oberflächenbedingungen des Planeten lebensfeindlich sind.“

Nicholas Schmerr

InSight-Daten liefern noch immer wichtige Erkenntnisse

Die Ergebnisse der Forschenden bilden eine wichtige Grundlage für künftige Untersuchungen des Nachbarn der Erde. Sie könnten damit auch künftige Missionen der NASA zum roten Planeten beeinflussen. Immerhin war es eine solche Mission, die überhaupt erst die für die Studie notwendigen Messungen lieferte.

„Auch wenn die InSight-Mission im Dezember 2022 nach vier Jahren seismischer Überwachung endete, analysieren wir immer noch die gesammelten Daten“, so Lekic. „InSight wird auch in den kommenden Jahren Einfluss darauf haben, wie wir die Entstehung und Entwicklung des Mars und anderer Planeten verstehen.“

Quellen: „First observations of core-transiting seismic phases on Mars“ (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2023); University of Maryland

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