Seit geraumer Zeit untersuchen Astrophysiker die atmosphärische Aktivität des Mars, um Daten zu sammeln, die eine zukünftige Kolonisierung des roten Planeten ermöglichen könnten. Bislang war jedoch die Existenz elektrischer Aktivität nicht nachweisbar.
Ein internationales Wissenschaftsteam unter der Leitung von Baptiste Chide vom Französischen Institut für Astrophysik und Planetologie hat nun erstmalig akustische und elektrische Signale identifiziert, die als Antwort auf kleine Entladungen im Jezero-Krater gedeutet werden können. Dort führt der Rover Perseverance seit 2021 seine Missionen durch. Aber was bedeutet das genau? Werden dort wie auf der Erde Gewitter erzeugt? Ganz so einfach ist es nicht.
Vorherige Forschungsarbeiten
Es sei darauf hingewiesen, dass in der Studie festgestellt wird, dass bislang elektrische Aktivität in anderen Planeten des Sonnensystems, wie Saturn und Jupiter, dokumentiert wurde. „In der Marsatmosphäre wurde schon lange die Möglichkeit elektrischer Aktivität vermutet, aber direkte Beweise konnten nie erbracht werden“, bemerkt die Studie. Diese beschreibt, dass die staubige Marsatmosphäre Phasen von Winden durchlebt, die in Staub- und Sandstürme münden, die Hunderte von Kilometern sichtbar sind. Auf der Erde können solche Episoden Gewitter auslösen, weshalb Wissenschaftler prognostizierten, dass ähnliche Phänomene auch auf dem Mars auftreten könnten.
Analysen der letzten Jahre
Allerdings sollte niemand falsche Hoffnung hegen. Bisher hat noch niemand einen Blitz auf dem Mars beobachtet. Um zu dieser Erkenntnis zu gelangen, untersuchten die Wissenschaftler 28 Stunden an Aufnahmen, die über zwei Marsjahre hinweg gemacht wurden – was vier Erdenjahren entspricht – auf der Oberfläche des Jezero-Kraters. Bei der Analyse des Materials entdeckten sie bis zu 55 elektrische Ereignisse, die laut Dr. Chide darauf hindeuten, dass die Entladungen hauptsächlich während des Aufwirbelns von Marsstaub auftreten, jedoch nicht mit der Opazität der Atmosphäre in Zusammenhang stehen, was darauf hindeutet, dass sie unabhängig von der atmosphärischen Zusammensetzung sind.
Staubteufel
Eine der faszinierendsten Fragen ist, wo genau diese elektrische Aktivität stattfindet. Diese tritt in Form von Störungen auf, die als ‚Staubteufel‘ bekannt sind und durch kräftige Winde gekennzeichnet sind, die Geschwindigkeiten von bis zu 158 Kilometern pro Stunde erreichen können.
Die Entdeckung dieser kräftigen Wirbel überraschte die wissenschaftliche Gemeinschaft im vergangenen Oktober, als die Mars Express und Exo Mars Trace Orbiter Sonden der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) diese Phänomene entdeckten und in der Zeitschrift Science Advance veröffentlichten. Die erste Studie zu diesem Phänomen verfolgte insgesamt 1.039 Staubwirbel auf der Marsoberfläche, was die Kraft, die solche Erscheinungen entfalten können, deutlich machte.
Einfluss der atmosphärischen Bedingungen
Obwohl es ein bedeutendes Ereignis für das Mars-Ökosystem ist, bleibt es für zukünftige Mars-Missionen nahezu unmerklich. Die ESA erwähnte in einer Mitteilung, dass die Marsatmosphäre so dünn ist, dass ein Astronaut eine Böe von 100 Kilometer pro Stunde nicht spüren würde. In diesem Zusammenhang konnten Wissenschaftler Stromentladungen in diesen Staubwirbeln feststellen, was darauf hindeutet, dass andere Staubteufel mit ähnlichen Eigenschaften ebenfalls vergleichbare Energieentladungen erzeugen könnten. Wie viel Energie das sein könnte, bleibt die offene Frage. Laut ihren Berechnungen können sie zwischen 1 und 105 Mikrojoule pro Quadratkilometer variieren, abhängig von der Stärke der Wirbel. Das ist nichts Bedrohliches, da es etwa 10.000 Mal weniger Energie benötigt, um eine LED für eine Sekunde zum Leuchten zu bringen. „Natürlich wird es dich nicht töten”, sagte Dr. Chide.
Näher als gedacht
Bei der Analyse der Radiowellen der elektrischen Entladung und dem Knall eines kleinen Donners, ähnlich dem auf der Erde, allerdings gedämpfter, schlussfolgerten die Wissenschaftler, dass der Blitz ungefähr zwei Meter vom Rover Perseverance entfernt auftrat. Zudem identifizierten sie noch schwächere und leisere Entladungen, die sich nur wenige Zentimeter vom Mikrofon ereigneten.
“Natürlich werden diese Stürme dich nicht töten”, betonte Baptiste Chide, Wissenschaftler am Französischen Institut für Astrophysik und Planetologie.
Obwohl erstmals elektrische Aktivität in der Marsatmosphäre registriert wurde, ist dies nicht die erste Meldung über elektrische Signale auf dem Mars. Im Jahr 2009 berichtete ein Team von Forschern unter der Leitung von Christopher Ruf und Nilton Renno von der Universität von Michigan, dass sie Mikrowellenemissionen entdeckt hatten, die vom Marsboden ausgingen und nicht durch die Wärmeabstrahlung des Planeten erklärt werden konnten. Diese Signale traten während eines starken Staubsturms auf, was die Wissenschaftler dazu veranlasste zu vermuten, dass es sich um ein Phänomen von trockenen Blitzen handelte. Im Gegensatz zu diesem Fall fanden die Messungen jedoch von einem Erdradioteleskop aus statt, sodass eine europäische Sonde, die zur Überprüfung der Hypothese über die Region flog, dies nicht tat. Die Bestätigung, dass es Blitze auf dem Mars gibt, kommt nun direkt von der Marsoberfläche, und es wird davon ausgegangen, dass der Rover Perseverance uns noch viele Überraschungen bescheren wird.
