Mars: Schnell gewachsen, aber klein geblieben

Das Wachstum des roten Planeten stoppte früh - er ist ein übrig gebliebener Planeten-Embryo

Mars
Mars

Chicago (USA) - Der Planet Mars hatte bereits nach zwei bis vier Millionen Jahren seine endgültige Größe erreicht. Das zeigt eine genaue Untersuchung radioaktiver Zerfallsprodukte in Meteoriten, die vom roten Planeten zur Erde gekommen sind, berichten Planetenforscher. Die Wissenschaftler folgern daraus, dass der Mars gar kein richtiger Planet, sondern ein im frühen Wachstum stecken gebliebener Planeten-Embryo ist: Er sei Verschmelzungen bei Zusammenstößen mit anderen Himmelskörpern entkommen und deshalb so klein geblieben, schreiben sie im Fachblatt "Nature".

"Computersimulationen des Wachstums der erdähnlichen Planeten reproduzieren zwar die Masse und die dynamischen Parameter von Erde und Venus", erläutern Nicolas Dauphas und Ali Pourmand von der University of Chicago, "doch sie können die geringe Größe des Planeten Mars nicht erklären." In der letzten Phase der Planetenentstehung, 50 bis 150 Millionen Jahre nach der Geburt des Sonnensystems, sind Erde und Venus aus Zusammenstößen von Planeten-Embryos mit Durchmessern von 1000 bis 5000 Kilometern hervorgegangen. "Eine Möglichkeit wäre, dass Mars ein Planeten-Embryo ist, der weiteren Kollisionen und Verschmelzungen mit anderen Embryos entgangen ist", schreiben Dauphas und Pourmand.

Um diese Idee zu überprüfen, untersuchten die beiden Wissenschaftler den radioaktiven Zerfall mehrerer Stoffe - Hafnium, Wolfram und Thorium - in Meteoriten, die vom roten Planeten stammen. Dabei handelt es sich um Gesteinsbrocken, die durch Einschläge von Asteroiden aus der Marskruste heraus geschleudert und nach langer Reise durch das Weltall schließlich auf der Erde niedergegangen sind. Der Vergleich der Häufigkeiten der unterschiedlichen Stoffe erlaubt es den Wissenschaftlern, das Tempo der Planetenentstehung zu bestimmen.

Die Analyse von Dauphas und Pourmand zeigt: Die Entstehung des Planeten Mars war bereits nach zwei bis vier Millionen Jahren abgeschlossen - ungewöhnlich kurz im Vergleich zu Erde und Venus. In dieser frühen Phase des Sonnensystems haben sich zunächst die Planeten-Embryos aus sogenannten Planetesimalen, zehn bis hundert Kilometer großen Himmelskörpern, gebildet. Das frühe Ende des Wachstums erklärt somit, warum der Mars so klein ist: Er besitzt nur elf Prozent der Masse der Erde und sein Durchmesser von 6800 Kilometern liegt noch im Bereich von Planeten-Embryos. Die Entwicklung des roten Planeten ist also, so schließen die Forscher, im Embryonalstadium stecken geblieben.