Als Ende letzten Jahres zwei massive Meteoriten auf den Mars einschlugen, hallten die Schockwellen um den roten Planeten herum – und gaben Wissenschaftlern neue Einblicke in seine innere Struktur.
Basierend auf Daten von zwei Nasa-Missionen war die erste Analyse des Einschlags der Meteoriten, die die größten frischen Krater hinterließen, die jemals im Sonnensystem gesehen wurden veröffentlicht in der Zeitschrift Science am Donnerstag.
Der Mars Reconnaissance Orbiter beobachtete die Krater aus dem Weltraum, während der InSight-Lander die resultierenden seismischen Wellen auf der Tausende Kilometer entfernten Oberfläche aufzeichnete.
„Der größere Einschlag hinterließ einen Krater mit einem Durchmesser von etwa 150 Metern – eineinhalb Mal so groß wie der Londoner Trafalgar Square – und eine Explosionszone mit einem Durchmesser von etwa 35 Kilometern, die den größten Teil des Gebiets innerhalb der M25 bedecken würde“, sagte Ben Fernando, ein Oxford Universitätsgeophysiker im InSight-Team.
Bilder des Orbiters zeigten, dass der 200 Tonnen schwere Meteorit, der den Mars auf einer Breite von 35 Grad nördlicher Breite traf, Wassereisbrocken ausstieß, die unter der trockenen Oberfläche gelegen hatten. „Ich glaube, wir waren etwas überrascht, so nahe am Äquator Eis zu finden“, sagte Fernando.
Die vom Mars Reconnaissance Orbiter aufgenommene Einschlagstelle zeigt weißes Eis, das beim Einschlag des 200 Tonnen schweren Meteoriten ausgestoßen wurde © NASA/JPL-Caltech/UArizona
Die Implikation ist, dass der Mars möglicherweise mehr unterirdisch gefrorenes Wasser enthält, als Wissenschaftler angenommen hatten, fügte er hinzu, was eine gute Nachricht wäre, wenn es den Menschen jemals gelänge, Außenposten auf dem roten Planeten zu errichten.
Der Einschlag der beiden Meteoriten schickte seismische Wellen über die Marsoberfläche zum InSight-Lander, der 7.500 km vom ersten Einschlag und 3.500 km vom zweiten entfernt war. Dies waren die ersten Oberflächenwellen, die vom Seismometer der Sonde aufgezeichnet wurden – der einzige Typ, der zuverlässige Informationen über die äußere Kruste des Planeten liefern kann.
Seit der Landung auf dem Mars im November 2018 hat InSight 1.200 „Marsbeben“ aufgezeichnet, die innerhalb des roten Planeten erzeugt wurden und Daten über den inneren Kern und den Mantel unter der Sonde lieferten, aber wenig über die Kruste.
Die vorläufige Analyse der von den Meteoriten erzeugten Oberflächenwellen überraschte die internationalen Forscherteams, da sie zeigte, dass die Kruste des Planeten insgesamt dichter und gleichmäßiger war als bisher angenommen.
„Die Struktur der Kruste unter dem Lander ist wahrscheinlich nicht repräsentativ für die allgemeine Struktur der Marskruste“, sagte Doyeon Kim, Geophysiker an der ETH Zürich und Hauptautor eines der Science-Artikel.
Domenico Giardini, ETH-Professor für Seismologie und Geodynamik, sagte, die Ergebnisse werfen Licht auf ein Rätsel, das bis in die frühen Jahre der modernen Astronomie zurückreicht und als Mars-Dichotomie bekannt ist. Dies ist der Kontrast zwischen der südlichen Hemisphäre des Planeten, die überwiegend gebirgig und zerklüftet ist, während der Norden von flachen und staubigen vulkanischen Tiefebenen dominiert wird.
„Wir haben noch keine allgemein akzeptierte Erklärung für die Dichotomie, weil wir nie die Tiefenstruktur des Planeten sehen konnten“, sagte Giardini, „aber jetzt beginnen wir, dies aufzudecken.“ Die ersten Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich der Norden und der Süden in ihrer Geologie tatsächlich ähnlicher sind, als die Wissenschaftler angenommen hatten.
Der Insight-Lander verliert an Leistung, da sich Staub auf seinen Solarmodulen ansammelt und die Nasa erwartet, dass ihre Mission innerhalb weniger Monate endet. Aber Wissenschaftler werden die von seinen Instrumenten gesammelten Daten noch in den kommenden Jahren weiter analysieren.