Ein internationales Team unter der Leitung von Baptiste Chide, einem Forscher am Institut für Astrophysik und Planetologie in Frankreich, hat den ersten direkten Beweis für elektrische Aktivität in der Atmosphäre des Mars identifiziert.

Chide und sein Team erfassten akustische und elektrische Signale, die mit Entladungen während von Wind- und Staubaufwirbel-Ereignissen im Jezero-Krater, wo der Rover Perseverance stationiert ist, übereinstimmen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

„Dies stellt einen Beweis für atmosphärische elektrischen Aktivität auf dem Mars dar“, erklärt Chide, der Hauptautor der Studie. Bisher war die Elektrifizierung des Mars eine immer wiederkehrende Hypothese, die mit der Häufigkeit von Staubstürmen verbunden war, wurde jedoch nie direkt nachgewiesen.

Das Team analysierte 28 Stunden an Aufzeichnungen des Mikrofons von Perseverance, die während zweier Marsjahre, was fast vier Erdenjahren entspricht, gesammelt wurden. Dabei konnten sie 55 elektrische Ereignisse identifizieren.

„Die Ergebnisse zeigen, dass die Entladungen stärker mit lokalisierten konvektiven Aktivitäten, die mit der Aufwirbelung von Staub oder Sand verbunden sind, wie Staubteufel oder Sturmfronten, korrelieren als mit den Perioden einer höheren atmosphärischen Trübung“, erläutert Chide. Dies schwächt die Annahme, dass elektrische Felder automatisch in Gebieten intensiverer Trübung der Atmosphäre zunehmen.

Zwei der Ereignisse wurden während der einzigen nahen Begegnungen des Rovers mit Staubteufeln registriert, und beide führten zu Entladungen. Laut den Autoren sollten „Staubteufel mit ähnlichen Parametern ebenfalls Quellen vergleichbarer Energieentladungen sein“.

Auf der Grundlage dieser Beobachtungen schätzt das Team, dass die insgesamt von diesen Wirbelstürmen in der Region Jezero erzeugte elektrische Energie zwischen 1 und 105 Mikrojoule pro Quadratkilometer und Sol variieren kann, je nach Intensität und Häufigkeit der Wirbel.

Ursprung der elektrischen Aktivität in der Marsatmosphäre

Die Studie legt auch nahe, dass die aktiven Fronten von Staubstürmen – mehrere tausend pro Jahr auf dem Mars – größtenteils für die elektrische Aktivität der Atmosphäre des Planeten verantwortlich sein könnten. „Die Sturmfronten dominieren wahrscheinlich das elektrische Budget des Mars“, wird im Artikel angegeben.

Die elektrischen Entladungen beeinflussen nicht nur den aufgewirbelten Staub: Sie haben auch Auswirkungen auf die atmosphärische Dynamik und die chemische Zusammensetzung der Oberfläche des roten Planeten. „Die elektrischen Felder reduzieren die erforderliche Reibungsgeschwindigkeit, um Partikel anzuheben, was positive Rückkopplungen beim Staubaufwirbeln bewirken und den globalen Staubzyklus sowie das Klima beeinflussen kann“, heben die Autoren hervor.

Zudem begünstigt die Elektrifizierung die Produktion von Oxidationsmitteln wie Wasserstoffperoxid und könnte den Chlorzyklus auf dem Mars unterstützen, Faktoren, die die Erhaltung organischer Komponenten und die mögliche Bewohnbarkeit der Umgebung beeinflussen.

Abgesehen von ihrem wissenschaftlichen Interesse könnten diese Entladungen ein Risiko für zukünftige Erkundungen darstellen. „Ein besseres Verständnis dieser Entladungen wird dazu beitragen, Roboter und Astronauten zu schützen“, warnt das Team. In der Vergangenheit wurden elektrische Phänomene als mögliche Ursache für Ausfälle bei Missionen wie der sowjetischen Mars 3 vorgeschlagen, die kurz nach Beginn eines Staubsturms die Übertragung einstellte.

Der Fund eröffnet ein ganzes Forschungsfeld zur Elektrifizierung des Mars. „Diese Studie unterstreicht erneut die Notwendigkeit, dedizierte Instrumente zur Messung der elektrischen Aktivität vor Ort zu entwickeln, sowie neue atmosphärische Modelle, die diese Phänomene und deren Folgen berücksichtigen“, schließt Chide. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass ähnliche Phänomene in anderen staubigen Welten des Sonnensystems wie Venus oder Titan auftreten könnten.

Referenz: Chide, B. et al. Detection of triboelectric discharges during dust events on Mars. Nature, 2025.