Planetenforschung Dem Inneren des Mars auf der Spur

Was macht den "Roten Planeten" im Innersten aus? Wissenschaftler aus Japan sind der Antwort auf diese Frage nähergekommen - mit einer neuartigen Simulation auf der Erde.

Mars-Seismometer
Das Mars-Seismometer, mit dem die Beben auf dem Planeten gemessen werden. Bildrechte: NASA/JPL-Caltech

Wie ist der Mars entstanden und wie sieht er im Inneren aus? Ähnlich wie die Erde oder doch ganz anders? Bisher gibt es darüber nur Vermutungen. Aber japanische Forscher haben jetzt Tests auf der Erde gemacht, die sie mit Daten vom Mars vergleichen wollen, um so Antworten auf diese Fragen zu bekommen.

Sonde InSight hat Marsbeben gemessen

Die Experten von der Abteilung für Terrestrische und Planetare Wissenschaften der Universität Tokio um Keisuke Nishida nutzten dafür seismische Daten, die die NASA-Sonde Insight auf dem Mars gesammelt hatte. Die Forscher der InSight-Mission maßen an 235 Mars-Tagen (auch "Sol" genannt, 24 Stunden und 39 Minuten lang) insgesamt 174 seismische Ereignisse - davon 150 stärkere, die den Boden erzittern ließen.

"Trotzdem fehlten uns bestimmte Informationen, mit denen die Daten von 'Insight' erst interpretiert werden können", erklärt Nishida. Dabei handelte es sich um die seismischen Eigenschaften des Marskerns, von dem man annimmt, dass er aus einer Eisen-Schwefel-Legierung besteht.

13 Gigapascal Druck erzeugt

Die japanischen Wissenschaftler maßen darum die Geschwindigkeit von sogenannten P-Wellen (eine der beiden Arten von seismischen Wellen auf dem Mars) in einer geschmolzenen Eisen-Schwefel-Legierung. Was relativ einfach klingt, war laut Nishida ein extrem komplizierter Vorgang.

Die speziellen Kawai-Amboss-Pressen, die die seismischen Wellen auf dem Mars simulieren sollen.
Die speziellen Kawai-Amboss-Pressen, die die seismischen Wellen auf dem Mars simulieren sollen. Bildrechte: Nishida et al.

Genutzt wurde dafür eine Vorrichtung namens Kawai-Multiamboss-Presse, die einen Druck von 13 Gigapascal wie im Marskern erzeugen kann. "Wegen technischer Hürden brauchten wir drei Jahre, um die nötigen Ultraschall-Daten zu sammeln", erklärt der Forscher, der inzwischen am Bayerischen Geoinstitut der Universität Bayreuth arbeitet.

Die Samples sind extrem klein, was manche vielleicht überrascht, wenn man einen so großen Planeten wie den Mars simulieren will. Aber Mikro-Experimente helfen, die Makro-Strukturen von Planeten und ihre langfristigen Entwicklungen zu untersuchen.

Keisuke Nishida, Studienleiter

Wurde der Mars ähnlich wie die Erde geformt?

Mit den gewonnen Daten können laut Nishida Forscher in der Zukunft bei der Auswertung weiterer seismischer Messungen auf dem Mars feststellen, ob der Kern tatsächlich aus einer Eisen-Schwefel-Legierung besteht.

"Und wenn nicht, wird uns das auch viel über den Ursprung des Mars verraten", erklärt der Experte. Wenn er stattdessen aus Silizium und Sauerstoff bestünde, würde das bedeuten, dass er bei einem ähnlichen Aufprallereignis geformt wurde wie die Erde. "Ich denke, wir werden bald herausfinden, woraus der Mars gemacht ist", so Nishida.

cdi

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