Mars hat einen festen Kern

Wie der Kern eines Gesteinsplaneten aufgebaut ist, spielt eine große Rolle, wenn es um Magnetfelder, geologische Aktivität und den Wärmehaushalt des Planeten geht. Von unserer Erde wissen wir bereits, dass sie einen festen inneren Kern hat. Auf dem Mond konnte ebenfalls ein fester innerer Kern nachgewiesen werden – über andere Himmelskörper hingegen wurde bisher nur spekuliert. Eine Forschungsgruppe konnte jetzt feststellen, dass auch der Mars einen festen inneren Kern hat. Im Fachmagazin Nature berichten sie, wie Marsbeben das Innere des Planeten enthüllt haben.

Forschende können nicht direkt ins Innere eines Planeten schauen – weder bei der Erde noch bei anderen Himmelskörpern. Daher sind sie vor allem auf seismische Messungen angewiesen, also Messungen von Beben und damit verbundenen Schwingungen, die sich durch den Planeten ziehen. Genau das war eines der Ziele der NASA-Sonde InSight, die von 2018 bis 2022 Daten gesammelt hat. Mit InSight hat die NASA ein Seismometer auf dem Mars platziert, um Marsbeben zu vermessen.

Nachdem die InSight-Mission bereits einige wichtige Erkenntnisse hervorgebracht hat – beispielsweise über den Aufbau des Marsmantels – konnten Forschende um Huixing Bi vom National Key Laboratory of Deep Space Exploration im chinesischen Heifei mit ihren Daten nun auch den inneren Kern des Mars erforschen.

Reflektierte Wellen verraten Zusammensetzung

Das InSight-Seismometer kann Signale von seismischen Wellen aufzeichnen, die verschiedene Wege durch die verschiedenen festen und flüssigen Schichten des Mars genommen haben. Einige seismische Wellen werden an Übergängen zwischen flüssigen und festen Schichten reflektiert, andere bewegen sich durch mehrere Schichten hindurch. Deshalb erlaubten Messungen seismischer Wellen an der Oberfläche Rückschlüsse über solche Übergänge im Inneren.

Bewegung seismischer Wellen durch Mars und Erde

Diese aufgezeichneten seismischen Wellen verglichen die Forschenden mit verschiedenen Modellen für seismische Wellen in Mars: sowohl mit Modellen, bei denen Mars einen festem Kern hat, als auch mit solchen, bei denen der Kern des Roten Planeten vollständig flüssig ist. Dabei konnten sie feststellen, dass InSights Daten besser zu ersteren Modellen passen: Der Mars hat also tatsächlich einen festen Kern. Und nicht nur das. Anhand der Laufzeiten und Amplituden der seismischen Wellen konnten die Forschenden den Radius des festen inneren Marskern auf knapp 613 Kilometer bestimmen. Das entspricht etwa 18 Prozent des Gesamtradius des Mars.

Weitere seismische Untersuchungen könnten dazu beitragen, die Eigenschaften und die Entwicklung des Marskerns genauer zu bestimmen. Das könnte Forschenden helfen, besser zu verstehen, warum der Mars in der Vergangenheit wohl ein globales Magnetfeld hatte, heute jedoch nicht mehr. Die InSight-Mission hat jedoch 2022 den Kontakt zur Erde verloren. Vorerst wird es also keine neuen seismischen Messungen mehr geben – bis das nächste Seismometer auf dem Mars landet.