NASA MAVEN Mission

Sonnenwinde raubten Mars die Atmosphäre – und das Wasser

| Autor: Sebastian Gerstl

Künstlerische Darstellung: Ein Solarsturm trifft den Mars und reißt Ionen aus der oberen Atmosphäre des Planeten mit sich. Neueste Erkenntnisse der MAVEN-Mission (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) sehen hierin die Ursache, warum der einst warme und feuchte Mars heute kalt und unwirtlich ist.
Künstlerische Darstellung: Ein Solarsturm trifft den Mars und reißt Ionen aus der oberen Atmosphäre des Planeten mit sich. Neueste Erkenntnisse der MAVEN-Mission (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) sehen hierin die Ursache, warum der einst warme und feuchte Mars heute kalt und unwirtlich ist. (Bild: NASA/GSFC)

Einst war das Klima des Mars warm und feucht, heute ist der Planet karg und kalt. Die MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution)-Mission der NASA hat hierfür nun eine Erklärung gefunden: Schnelle Sonnenwinde bauen die Atmosphäre des Mars stetig ab.

Einst muss der Mars wohl eine Atmosphäre besessen haben, die Leben und Vegetation zulassen würde – jedenfalls teilen zahlreiche Forscher diese Ansicht. Anzeichen von Wasser auf dem Planeten deuten ebenfalls auf diese These hin. Doch wo einst das Klima unseres roten Nachbarn warm und feucht war, ist der Mars heute ein kalter, unwirtlicher Planet. Forscher der US-Raumfahrtbehörde NASA haben nun angekündigt, die Ursache für diesen Schwund der Atmosphäre gefunden zu haben.

Diese Erkenntnis haben die Wissenschaftler aus Daten der NASA-Mission MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) gewonnen. Demnach konnte nachgewiesen werden, dass während starker Solarstürme die Atmosphäre des Mars besonders stark abgetragen wird. Die Weltraumwinde entreißen den oberen Schichten des Planeten Sauerstoffionen und andere Gase. So wird die Atmosphäre nach und nach abgetragen.

Die aus MAVEN gewonnenen Daten deuten darauf hin, dass Sonnenwinde pro Sekunde etwa 100 Gramm an Gasen aus der Marsatmosphäre abziehen. Bruce Jakosky, Hauptuntersuchungsleiter der MAVEN-Mission an der University of Boulder in Colorado, vergleicht diesen Schwund mit dem Diebstahl von Kleingeld aus einer Kasse: Für sich genommen gering, wächst der Gesamtverlust über einen längeren Zeitraum hinweg auf signifikante Ausmaße an. „Wir konnten beobachten, dass die Erosion der Atmosphäre während Solarstürmen massiv zunimmt," sagt Jakosky. „Wir glauben also, dass die Verlustrate vor Milliarden von Jahren noch viel größer war, als die Sonne noch jünger und aktiver war.“

Im März 2015 traf eine Reihe schneller Sonnenwinde auf die Marsatmosphäre. MAVEN konnte in diesem Zeitraum eine Beschleunigung der üblichen Verlustrate feststellen. Hieraus ergibt sich für die Forscher mit hoher Wahrscheinlichkeit der Grund für die heutige dünne Atmosphäre des Planeten: Eine Kombination aus gesteigerten Verlustraten und eine höheren Anzahl kräftiger Solarstürme hat dem Mars die Atmosphäre geraubt – und trägt Schuld daran, dass der einst feuchte Planet nun trocken und karg ist.

Ein Sonnenwind ist ein Partikelstrom, bestehend überwiegend aus Protonen und Elektronen, der mit hohen Geschwindigkeiten von der Sonne ausgeht. Dass von einem solchen Wind mitgetragene Magnetfeld kann ein elektrisches Feld generieren, das wiederum elektrisch geladene Gasatome bzw. Ionen beschleunigt. Die Sonnenwinde, die auf die Marsatmosphäre treffen, lasen in deren oberen Schichten die Ionen weiter auf und schleudern diese ins All. Dadurch schwindet die Atmosphäre des Planeten zunehmend. Die Erde ist von diesem Schwund nicht dermaßen betroffen, da das globale Magnetfeld unseres Planeten jenes der Sonnenwinde ablenkt und so eine Aufladung der Gase in den Atmosphärenschichten verhindert.

MAVEN startete im November 2013 um festzustellen, wie und in welchem Maß die Atmosphäre des Mars ins All verlorenging. Es ist die erste Forschungsmission dieser Art, die zu ergründen versucht, wie sich die Sonne auf die atmosphärischen Veränderungen des Erdnachbarn auswirkte. MAVEN ist seit etwas mehr als einem Jahr auf dem Mars im Einsatz und wird seine primäre wissenschaftliche Version voraussichtlich am 16. November 2015 abschließen.

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