Marsatmosphäre wurde und wird vom Sonnenwind ins All gerissen
Künstlerische Darstellung der vom Sonnenwind während eines Sonnensturms aus der oberen Marsatmosphäre ins All gerissenen Ionen.
Copyright: NASA/GSFC
Washington (USA) – Dass der Mars einst eine deutlich dichtere Atmosphäre besessen haben muss, unter der sich auch flüssiges Wasser über längere Zeiträume an der Planetenoberfläche halten und die Landschaft formen konnte, belegen heute noch einstige Flussbetten, Gräben und Täler. Mit welcher Geschwindigkeit der Sonnenwind die Marsatmosphäre aufgrund des fehlenden planetaren Magnetfeldes ins All reißt, zeigen nun erstmals Messungen der NASA-Sonde „MAVEN“ und liefern damit eine Erklärung für die Frage, was mit der einst wahrscheinlich sogar erdähnlichen Atmosphäre des Roten Planten passiert ist.
„Der Schlüsselprozess für den Verlust der einst dichten Marsatmosphäre und damit auch für den Wandel von einem einst warmen, feuchten und vielleicht sogar lebensfreundlichen, hin zum heutigen trockenen, kalten und lebensfeindlichen Klima des Planeten, ist der Sonnenwind“, fasst John Grunsfeld, der Direktor des Science Mission Directorate der NASA die am Donnerstag auf einer Pressekonferenz vorgestellten Ergebnisse der MAVEN-Mission zusammen, die zeitgleich auch in den Fachjournalen „Science“ und „Geophysical Research Letters“ veröffentlicht wurden.
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Mit der MAVEN-Sonde (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) war es den Forschern um den Chefwissenschaftler Bruce Jakosky von der University of Colorado erstmals möglich, jene Geschwindigkeit zu messen, mit der der Sonnenwind die heute noch vorhandenen Gase aus der dünnen Marsatmosphäre hinwegreist. Wie sich zeigt verstärkt sich die Erosion der Atmosphäre des Mars zusehends während starker Sonnenstürme.
Der Sonnenwind ist ein Partikelstrom geladener Teilchen, hauptsächlich Protonen und Elektronen, die aus der Sonnenatmosphäre mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,6 Millionen Kilometern pro Stunde austreten. Das vom Sonnenwind mitgetragene Magnetfeld fließt um den Mars herum und kann dabei ein elektrisches Feld erzeugen, ähnlich wie eine Turbine auf der Erde dazu genutzt werden kann, Elektrizität zu produzieren. Dieses elektrische Feld beschleunigt elektrisch geladene Gasatome, sogenannte Ionen, in der oberen Atmosphäre des Mars und schießt sie so ins All.
MAVEN hat die Geschwindigkeit dieses Vorgangs nun gemessen und zeigt, dass der Sonnenwind atmosphärische Gase von 100 Gramm pro Sekunde mit sich ins All reißt. „Ähnlich wie der Diebstahl einiger weniger Cent-Münzen jeden Tag, sich mit der Zeit zu einem bedeutenden Verlustbetrag addieren kann, so trug dieser Vorgang nach und nach auch zum Verlust der einst dichten Marsatmosphäre bei“, so Jakosky und führt weiter aus: „Da wir auch beobachten konnten, dass dieser Verlust während Sonnenstürmen signifikant ansteigt, gehen wir davon aus, dass der Verlust vor Millionen bis Milliarden von Jahren noch größer war, da die damals ebenfalls noch junge Sonne auch deutlich aktiver war, als sie es heute ist.“
„Indem wir mehr darüber erfahren, was mit der Marsatmosphäre passiert ist, erhöhen wir auch unser Wissen über die Dynamik und Evolution anderer Planetenatmosphären“, so die NASA-Forscher. „Dieses Verständnis darüber, was für die Veränderungen in der Atmosphäre eines einst zumindest für Mikroben lebensfreundlichen Planeten hin zu einem lebensfeindlichen Klima verantwortlich sein kann, war eine der Hauptfragen, die mit der MAVEN-Mission ergründet werden sollte.
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