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Beben auf dem Mars: Forschern gelingt neue Entdeckung

Die Oberfläche des Mars weist viele ungewöhnliche Strukturen auf. Eine davon lässt die Forschung seit Jahrzehnten rätseln.

KI-generiertes Bild der Mars-Oberfläche
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Wie weit ist der Mars von der Erde entfernt?

Der Mars hat Menschen schon immer fasziniert. Und über die Dauer ist uns unser nächster Nachbar immer greifbarer geworden. Doch nur alle zwei Jahre beträgt der Abstand zwischen Erde und Mars rund 56 Millionen Kilometer.

Vieles auf dem Mars stellt die Forschung immer noch vor große Herausforderungen, dazu zählen auch die zwei stak unterschiedlichen geformten Hälften des Planeten. Ein Phänomen, das auch als Mars-Dichotomie bekannt ist. Nun konnten zwei Forscher mittels Beben, die den Himmelskörper erschüttern, diesbezüglich zu neuen Erkenntnissen gelangen.

Rätsel um Mars-Dichotomie

Das Wort „Dichotomie“ stammt aus dem Altgriechischen und bedeutet so viel wie „Halbieren“ oder „Zerschneiden“. Im Fall des Mars bezieht sich dieses auf den großen Gegensatz zwischen dessen nördlicher und südlicher Hälfte.

Konkret heißt das, dass die südlichen Hochebenen des Mars, die etwa zwei Drittel der Planetenoberfläche bedecken, bis zu fünf bis sechs Kilometer höher sind als die nördlichen Tiefebenen. Bis heute ist nicht genau klar, warum dies so ist. Doch ein Forschungsteam, bestehend aus den beiden Wissenschaftlern Hrvoje Tkalčić und Weijia Sun, hat sich dieses Problem nun erneut angenommen.

So schreiben sie in The Conversation: „Der Mars birgt vielleicht das größte Mysterium des Sonnensystems: die sogenannte Mars-Dichotomie, die Wissenschaftler seit ihrer Entdeckung in den 1970er Jahren vor Rätsel stellt.“ In einer neuen Studie wollen sie ein „neues, wichtiges Puzzle-Stück“ für die Lösung dieses Mysteriums gefunden haben.

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Forscher untersuchen Marsbeben

Dafür haben sie Marsbeben analysiert, die von der NASA-Landesonde Insight registriert wurden, die sich nahe der Grenze zwischen den beiden Planeten-Hälften befindet. In der Wissenschaft herrschte bisher Uneinigkeit darüber, ob die Dichotomie auf äußere Faktoren zurückzuführen ist, wie etwa eine Kollision mit einem riesigen Asteroiden, oder ob der Ursprung der Zweiteilung im Inneren des Planeten liegt.

Die Untersuchung der Marsbeben liefern nun Hinweise, die letztere Theorie stützen. So konnten die Forscher feststellen, dass die Wellen der Erdbeben im südlichen Hochland schneller Energie verloren als im Tiefland. Die wahrscheinlichste Erklärung dafür ist, dass das Gestein unter dem südlichen Hochland heißer ist als im Norden.

Auf Grundlage dieses Temperaturunterschiedes haben die beiden Wissenschaftler Modelle erstellt, wie sich die Dichotomie gebildet haben könnte. Diese gehen von einer anfänglichen Unebenheit in der Kruste des Mars aus. Denn zu einem bestimmten Zeitpunkt hatte der Mars bewegliche tektonische Platten wie die Erde. Die Bewegung dieser Platten und des geschmolzenen Gesteins unter ihnen könnte so etwas wie die Dichotomie geschaffen haben. Die dann an Ort und Stelle eingefroren wurde, als die tektonischen Platten aufhörten, sich ihre Position zu verändern.

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Frage kann noch nicht endgültig geklärt werden

Diese Ereignisse könnten dann Konvektionsmuster im geschmolzenen Gestein des Mars ermöglicht haben, welche die Dichotomie erklären würden. Den Forschern zufolge hätte es so einen Auftrieb unter den südlichen Hochebenen und einen Abtrieb unter den nördlichen Tiefebenen gegeben.

„Unsere Marsbebenbeweise für einen Temperaturunterschied über die Dichotomie hinweg stimmen mit diesen Modellen überein“, so die Forscher. Sie stellen aber auch klar: „Um die Frage nach der Ursache der Mars-Dichotomie abschließend beantworten zu können, benötigen wir weitere Daten von Marsbeben sowie detaillierte Modelle der Entstehung des Mars und Vergleiche mit der Erde und anderen Planeten. Unsere Studie enthüllt jedoch ein wichtiges, neues Puzzleteil.“

Quellen: The Conversation, „Constraints on the Origin of the Martian Dichotomy From Southern Highlands Marsquakes“ (Geophysical Research Letters 2024)

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