Sonneneruptionen bliesen Mars-Atmosphäre ins All

Seit dem 22. September 2014 umkreist die US-amerikanische Raum­sonde MAVEN den roten Planeten. Die Abkürzung steht für „Mars Atmosphere and Volatile Evolution“ – sinn­gemäß über­setzt: Entwicklung der Mars-Atmosphäre und ihrer flüchtigen Bestand­teile. Zahlreiche Indizien deuten darauf hin, dass der Mars in seiner Frühzeit erheblich erd­ähnlicher war – mit einer dichteren Atmosphäre und sogar offenem Wasser auf der Ober­fläche. Wie unser Nachbar­planet seine dichte Atmosphäre verloren hat, ist bislang nicht restlos klar. Die Beantwortung dieser Frage ist eines der Haupt­ziele der MAVEN-Mission.

Mehrere Forscherteams haben nun die ersten Ergebnisse des Projekts veröffent­licht. Das wichtigste Resultat: Häufige Eruptionen der jungen Sonne haben vermutlich eine entscheidende Rolle beim Verlust der Mars-Atmosphäre gespielt. Im März dieses Jahres hatte ein koronaler Massen­auswurf der Sonne den Roten Planeten getroffen. Wie Bruce Jakosky von der University of Colorado in Boulder und seine Kollegen berichten, zeigen die MAVEN-Messungen im Zuge dieses solaren Ereignisses einer Zunahme der Ionisation in der Hoch­atmosphäre, sowie die Bildung von magnetischen „Ranken“, die bis zu fünf­tausend 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 sei anzunehmen, so die Forscher, dass die Entweich­rate von Ionen damals durch solare Ereignisse dominiert wurde. Die Erde war gegen dieses Phänomen durch eine stärkere Magneto­sphäre und ein stärkeres Gravitations­feld geschützt.

Über die Entdeckung ungewöhnlicher Aurora-Erscheinungen berichten Nicholas M. Schneider von der University of Colorado und seine Kollegen. Die Auroren überdecken im Verlauf eines solaren Ausbruchs diffus nahezu die gesamte nördliche Hemi­sphäre und reichen bis in ungewöhnlich niedrige Höhen von nur sechzig Kilometern herab. Da der Mars kein globales Magnet­feld besitzt, sondern lediglich schwache, von der Kruste ausgehende lokale Felder, können Auroren auf dem Mars nicht nur über den Polen, sondern nahezu überall über dem Planeten erscheinen.

Überraschend für die MAVEN-Forscher war weiterhin der Nachweis von feinem Staub mit Körnchen­größen im Bereich von wenigen Nano­metern in Höhen von hundert­vierzig bis tausend 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 Staubes nach Ansicht der Forscher nicht als Ursache infrage. Der von MAVEN nachge­wiesene Staub müsse demnach inter­planetarischen Ursprungs sein.

Rainer Kayser

RK