Von: Dennis L.
Auora im Norden

NASA-Sonde entdeckt Polarlichter auf dem Mars

NASA Wissenschaftlern gelang es mittels des „Imaging Ultraviolet Spectograph“s (IUVS) an Bord der „Mars Atmosphere and Volatile Evolution“ Raumsonde (MAVEN) ein helles ultraviolettes Leuchten über der nördlichen Hemisphäre des roten Planeten zu beobachten.

Polarlichter auf dem Mars.
© James Spann / nasa.gov

Boulder (U.S.A.) „Das besonders Überraschende an der beobachteten Aurora ist, dass sie weitaus tiefer in der Atmosphäre auftritt als auf der Erde oder anderen Orten des Mars“, gibt Arnaud Stiepen von der University of Colorado zu bedenken. „Die Elektronen, die für die Entstehung des Phänomens verantwortlich sind müssen extrem energetisch sein. Wir vermuten, dass die Quelle der energetischen Partikel die Sonne ist.“

Auf unserem Planeten treten Polarlichter dort auf, wo besonders energiegeladene Partikel der Sonenwinde mit den geladenen Teilchen der oberen Atmosphäre kollidieren. Dies tritt normalerweise in den Polarregionen auf. Hier stehen die Feldlinien des unseren Planeten umgebenen Magnetfelds annähernd vertikal zur Erde. Entlang jener Feldlinien werden die Teilchen des Sonnenwinds zur Erdoberfläche geleitet.

Der Mars aber verlor sein planetares Schutzschild vor Milliarden Jahren. Solare Partikel treffen völlig ungehindert auf die Atmosphäre des roten Planten. Allerdings existieren besonders auf der Südhalbkugel des Planten lokale Magnetfelder. Diese ragen unsichtbar und etwa pilzförmig aus dem Untergrund des Erdnachbarn in die Höhe. Sie sind die letzten Überbleibsel des einstmals vollständigen Magnetfelds, welches den Planeten früher umgab. Dies ESA-Raumsonde „Mars Express“ entdeckte an jenen Feldern vor ca. zehn Jahren die ersten „Polarlichter“ auf dem Mars.

Unerwartete Verbreitung der Polarlichter

Im Dezember letzten Jahres dann war MAVEN zum ersten Mal dann auch auf der Nordhalbkugel des Mars auf Polarlichter gestoßen. "Das ist wirklich erstaunlich", sagt Nick Schneider von der University of Colorado, Leiter des Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS)-Teams von MAVEN. „Die Auroras auf dem Mars scheinen viel weiter verbreitet zu sein als wir erwartet haben.“

Die die Aurora erzeugenden Elektronen haben etwa die hundertfache Ladung von einem Funken üblicher Haushaltsspannung und können so extrem tief in die Atmosphäre des Mars eindringen. Die UV-Messungen der Raumsonde geben an, dass die Polarlichter deswegen unerwartet tief in die Atmosphäre hineinreichen. Auf der Erde treten die Himmelserscheinungen üblicherweise in Höhe von zwischen 100 und 500 Kilometern auf. Auf dem Mars leuchten sie bereits in unter 100 Kilometern Höhe. Zudem reichen sie weit in die Region des Äquators des roten Planeten hinein. Entdeckt werden konnte das Phänomen nur, da MAVEN's „Solar Energetic Particle“ Instrument einen hohen Anstieg an Elektronen zu Beginn der Aurora verzeichnete. Die Auroras auf dem Mars wurden bisher nur in dem für das menschliche Auge unsichtbaren UV-Bereich nachgewiesen. Da aber die Atmosphäre des Mars leicht sauerstoffhaltig ist, ist es wahrscheinlich das auch auf dem Mars ähnlich grünlich Schimmernde Polarlichter auftreten wie auf unserem Planeten. „Ein diffuses grünes Licht am Marshimmel ist ziemlich wahrscheinlich, jedenfalls wenn die Sonne besonders energiereiche Partikel ausschleudert“, so Schneider.

Mysterium Mars

Im Zuge dieser Beobachtung zeichnete ein weiteres Instrument an Bord von MAVEN, das „Langmuir Probe and Waves“ (LPW) eine zusätzliches und bisher unerklärliches Phänomen in Form einer in extrem hoher Höhe schweben Staubwolke auf. Diese liegt zwischen 150 und 300 Kilometern über der Planetenoberfläche. Sollte dieser Staubwolke vom Mars selber stammen und nicht, wie ebenfalls vermutet, von den beiden Marsmonden Phobos und Deimos, dann fehlen uns bisher fundamentale Erkenntnisse zur Beschaffenheit der Marsatmosphäre. Vermutlich werden wirklich stichhaltige Daten erst durch Astronauten auf dem Mars gewonnen werden. Die Auroras des roten Planeten werden diesen sicherlich ein spektakuläres Schauspiel bieten.

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