Sonneneruptionen vertreiben Marsatmosphäre

Häufige Eruptionen der jungen Sonne haben vermutlich eine entscheidende Rolle beim Verlust der Marsatmosphäre gespielt. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forscherteam auf der Grundlage der ersten Ergebnisse der US-amerikanischen Raumsonde Maven. Im März dieses Jahres hatte ein koronaler Massenauswurf der Sonne den Roten Planeten getroffen und – wie die Messungen der Sonde zeigen – zu erheblich höheren Geschwindigkeiten der Moleküle in der Hochatmosphäre des Mars geführt. Über dieses und andere Resultate berichten die Forscherteams der Mavenmission in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts „Science“.

„Der Verlust von Ionen durch solare Ereignisse in der frühen Marsgeschichte könnte einen erheblichen Beitrag zur langfristigen Entwicklung der Marsatmosphäre geleistet haben“, so Bruce Jakosky von der University of Colorado in Boulder und seine Kollegen. Zahlreiche Indizien deuten darauf hin, dass der Rote Planet in seiner Frühzeit erheblich erdähnlicher war – mit einer dichteren Atmosphäre und sogar offenem Wasser auf der Oberfläche. Wie der Mars seine dichte Atmosphäre verloren hat, ist bislang unklar. Die Beantwortung dieser Frage ist eines der Hauptziele von Maven, einer im November 2013 gestarteten Raumsonde, die seit September 2014 den Mars umkreist.

Die Messungen von Maven zeigen, dass die Sonneneruption vom 8. März 2015 zu einer Zunahme der Ionisation in der Hochatmosphäre sowie zur Bildung von magnetischen „Ranken“ führte, die bis zu 5000 Kilometer weit ins All reichten. Diese Ranken rissen Ionen aus der Atmosphäre mit sich, die dann mit zehnfach höherer Geschwindigkeit als üblich ins All entwichen. Da die junge Sonne erheblich mehr Eruption zeigte als unser heutiges Zentralgestirn, ist laut der Forscher anzunehmen, dass die Entweichrate von Ionen damals durch solare Ereignisse dominiert wurde.

Ein weiteres Team berichtet über die Beobachtung von Polarlichtern in der Marsatmosphäre, die bis auf die ungewöhnlich niedrige Höhe von 60 Kilometern herab reichen. Da der Mars kein globales Magnetfeld besitzt, sondern lediglich schwache lokale Felder, erscheinen die „Polarlichter“ auf dem Mars nicht nur über den Polen, sondern an vielen Orten über dem Planeten.

Überraschend für die Forscher der Mavenmission war weiterhin der Nachweis von feinem Staub mit Körnchengrößen im Bereich von wenigen Nanometern in Höhen von 140 bis 1000 Kilometern. Zwar ist der Mars ein staubiger Planet, „aber kein bekannter Prozess kann eine ausreichende Menge von Partikeln bis in diese Höhen befördern“, so Laila Andersson, ebenfalls von der University of Colorado. Auch die kleinen Monde des Roten Planeten kommen angesichts der sehr gleichmäßigen Verteilung des Staubs nach Ansicht der Forscher nicht als Ursache infrage. Der von der Raumsonde nachgewiesene Staub müsse demnach interplanetarischen Ursprungs sein.