Eine Frage der Temperatur
Hat der Mars einen festen Kern? Forschungsteam macht wichtige Entdeckung
Wie ist der Kern des Mars beschaffen? Ein Forschungsteam hat Hinweise auf die Antwort gefunden – die der bisher gängigen Theorie widersprechen.
Bayreuth – Wie ist der Mars in seinem Inneren aufgebaut? Diese Frage stellen sich Forscherinnen und Forscher schon lange Zeit, denn eine Antwort könnte Aufschluss auf die Entwicklung des roten Planeten geben. Die Nasa-Raumsonde „InSight“ hat zwar Daten geliefert, die Hinweise auf das Innere des Mars lieferten und es der Forschung ermöglichten, zu ermitteln, wie das Innere des Mars ungefähr strukturiert ist. Doch es fehlen immer noch wichtige Details – beispielsweise, ob der innere Kern des Mars fest oder flüssig ist.
Anhand der „InSight“-Daten stellten Forschende fest, dass der Mars einen geschmolzenen Kern mit einem Radius von 1650 bis 1800 Kilometern hat – das entspricht etwas mehr als der Hälfte des gesamten Mars-Radius. Ob die innere Region des Kerns jedoch fest oder flüssig ist, ist bisher vollkommen unklar. Viele Forschende gehen davon aus, dass der Mars in seinem Inneren zu heiß ist, um fest zu werden. Das liegt unter anderem auch daran, dass der Kern des Mars aus leichteren Elementen besteht als der Kern der Erde – aus Schwefel beispielsweise.
Blick ins Innere des Mars ist unmöglich – stattdessen wird im Labor geforscht
Ein Forschungsteam von der Universität Bayreuth und der European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble hat nun einen Hinweis darauf gefunden, dass ein fester Kern im Mars durchaus möglich wäre. Dazu setzten sie eine Mischung aus Eisen und Schwefel den extremen Bedingungen aus, die im Inneren des Mars vorkommen müssen. Unter hohem Druck und hohen Temperaturen bildete sich eine kristalline Phase.
Diese Dinge wurden auf dem Mars entdeckt – sie gehören dort nicht hin
„Seit den späten 1990er Jahren wissen Forscher, dass diese Phase existieren könnte, aber sie hatten nicht die experimentellen Techniken, um die Struktur und Stabilität zu identifizieren“, erklärt Lianjie Man vom Bayerischen Geoinstitut, der Hauptautor der neuen Studie. Weitere Experimente zeigten, dass das Eisensulfid aus einer Flüssigkeit kristallisieren könnte, wenn die Temperatur unter 1960 Kelvin (+/- 105 K) fällt. Dieser Wert fällt in den Temperaturbereich der geophysikalischen Modelle für den Marskern. Das heißt: Wenn der Marskern auf der kühleren Seite der Vorhersagen liegt, scheint ein fester Kern möglich zu sein.
Wie sieht das Innere des Mars aus? Mehrere Studien untersuchen es
Die Forschungsergebnisse wurden im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht. Sie sind eng verknüpft mit zwei Vorhersagen zum Mars, die auf „InSight“-Daten basieren: Demnach könnte es an der Unterseite des Mars-Mantels eine 150 Kilometer dicke geschmolzene Schicht geben. Wenn jedoch die Theorie des festen Kerns stimmt, wäre der Kern zu kalt, um Mantelmaterial zu schmelzen.
Wenn jedoch die Theorie der geschmolzenen Schicht stimmt, wäre der Kern zu heiß, um fest zu werden. „Wenn wir die Temperatur im Inneren des Mars kennen, hat das viele Auswirkungen auf die Entwicklung dieses Planeten im Laufe der Zeit“, sagt Ilya Kupenko, ein Co-Autor der Studie. (tab)
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