Anzeige
 Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Sonnensystem : Artikel [ Druckansicht ]

 
INSIGHT
Die Kruste des Mars ist dicker als die von Erde und Mond
Redaktion / idw / Pressemitteilung der ETH Zürich 
astronews.com
17. Mai 2023

Dank eines starken Bebens auf dem Mars und Messungen der NASA-Sonde InSight konnte nun die globale Dicke der Kruste des Planeten bestimmt werden. Im Durchschnitt ist die Marskruste mit 42 bis 56 Kilometern viel dicker als die der Erde oder des Mondes. Auch für die markanten Unterschiede zwischen Nord- und Südhalbkugel des Roten Planeten fand sich eine Erklärung.

Mars

Der Mars ist auffallend zweiteilig: Tiefländer (blau) dominieren die Nordhalbkugel, Hochebenen die Südhalbkugel. Bild: MOLA Science Team [Großansicht]

Im Mai 2022 registrierte der Marsbebendienst an der ETH Zürich das stärkste jemals auf einem anderen Planeten beobachtete Beben: Das Ereignis mit der geschätzten Magnitude von 4,6 war vom Seismometer der InSight-​Mission der NASA auf der Marsoberfläche erfasst worden. "Dieses Marsbeben sandte starke seismische Wellen aus, die sich entlang der Marsoberfläche bewegten", sagt Doyeon Kim, Seismologe am Institut für Geophysik der ETH Zürich. Darauf hatten die Forschenden schon lange gehofft, denn Oberflächenwellen bewegen sich nicht nur vom Bebenherd zur Messstation, sondern umlaufen mehrmals den gesamten Planeten. Sie liefern deshalb nicht nur Informationen über bestimmte Bereiche des Planeten, sondern ermöglichen eine globale Sicht.

"Von diesem größten, während der gesamten InSight-​Mission aufgezeichneten Beben beobachteten wir Oberflächenwellen, die bis zu dreimal den Mars umkreisten", erzählt der Seismologe. Um Aufschluss über die durchlaufenen Strukturen zu erhalten, maßen die Forschenden, wie schnell sich diese Wellen bei verschiedenen Frequenzen ausbreiten. Diese seismischen Geschwindigkeiten geben Aufschluss über den inneren Aufbau in verschiedenen Tiefen. Zuvor erlaubten die beobachteten Oberflächenwellen, die von zwei Meteoriteneinschlägen ausgingen, nur begrenzte, regionale Erkenntnisse entlang der spezifischen Ausbreitungspfade dieser Bebenwellen. "Dank dieses starken Bebens haben wir seismische Beobachtungen, welche die globale Struktur darstellen", sagt Kim.

Anzeige

Ihre neu gewonnenen Resultate kombinierten die Forschenden mit bestehenden Daten zur Schwerkraft und Topografie des Mars, und konnten so die Dicke der Marskruste bestimmen. Sie beträgt durchschnittlich 42 bis 56 Kilometer. Am dünnsten ist die Kruste im Bereich der Isidis-​Tiefebene mit durchschnittlich zehn Kilometern, am dicksten in der Provinz Tharsis mit 90 Kilometern. Zum Vergleich: Die Erdkruste hat aufgrund seismischer Daten eine mittlere Dicke von 21 bis 27 Kilometer; die Dicke der Mondkruste, welche die Seismometer der Apollo-​Missionen eruierten, liegt zwischen 34 und 43 Kilometer. "Damit ist die Marskruste viel dicker als die Kruste der Erde oder des Mondes", sagt Kim.

Generell hätten kleinere Planetenkörper in unserem Sonnensystem eine dickere Kruste als größere, sagt der Forscher: "Wir hatten Glück. Auf der Erde wäre es für uns schwierig gewesen, mit einem vergleichbar starken Beben wie dem auf dem Mars die Dicke der Erdkruste zu bestimmen. Der Mars ist kleiner als die Erde, er kann aber auch die seismische Energie effizienter transportieren."

Eines der wichtigsten Ergebnisse der Studie betrifft den Unterschied zwischen der Nord-​ und Südhalbkugel des Mars. Diesen Kontrast beobachtet man, seit es Teleskope gibt; auf Bildern von Marssatelliten ist er besonders gut zu sehen: Der Norden besteht aus flachen Tiefebenen, während es im Süden hohe Berge gibt. Die Aufteilung in nördliches Tiefland und südliches Hochland wird Mars-​Dichotomie genannt. "Man könnte annehmen, dass sich dieser Unterschied durch zwei verschiedene Gesteinszusammensetzungen erklären ließe", sagt Kim: "Das eine Gestein wäre dichter, also schwerer als das andere." Oder aber die Zusammensetzung ist im Norden und Süden dieselbe, doch die Dicke der Kruste unterscheidet sich. Wenn die Kruste im Süden dicker ist, befindet sich weniger von dem dichteren Material des Marsmantels unter ihr, während unter einer dünneren Kruste im Norden mehr von diesem schwereren Material vorhanden ist.

Genau dies konnten die Forschenden nun nachweisen. "Anhand der seismischen Beobachtungen und der Gravitationsdaten zeigen wir, dass die Dichte der Kruste im nördlichen Tiefland und im südlichen Hochland ähnlich ist", so die Studie. Dagegen reicht die Kruste auf der Südhalbkugel in eine größere Tiefe als auf der Nordhalbkugel. "Diese Erkenntnis ist spannend und ermöglicht es uns, eine langjährige wissenschaftliche Diskussion über den Ursprung und die Struktur der Marskruste zu beenden", sagt Kim. Denn bereits im vergangenen Jahr lieferte die Analyse von Meteoriteneinschlägen auf dem Mars Hinweise dafür, dass die Krusten im Norden und Süden aus demselben Material bestehen.

Aus der Dicke der Marskruste lassen sich noch weitere Schlüsse ziehen. "Unsere Studie erklärt, wie der Planet Wärme erzeugt und wie er sich thermisch entwickelt hat", so Kim. Als Planet, der anders als die Erde nur über eine einzige Platte verfügt, erzeugt in seinem Inneren vor allem der Zerfall von radioaktiven Elementen, wie Thorium, Uran und Kalium, Wärme. Die Studie ergibt, dass sich 50 bis 70 Prozent dieser Wärme produzierenden Elemente in der Marskruste befinden. Diese starke Anreicherung könnte erklären, dass es darunter lokale Regionen gibt, in denen bis heute möglicherweise Schmelzprozesse stattfinden.

Die Ergebnisse wurden jetzt in einem Fachartikel veröffentlicht, die in der Zeitschrift Geophysical Research Letters erschienen ist

Forum
Die Kruste des Mars ist dicker als die von Erde und Mond. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
InSight: NASA erklärt Mission des Marslanders für beendet - 22. Dezember 2022
Bild des Tages - 21. Dezember 2022: Letztes Bild
Mars: Nur ruhender Vulkanismus in Cerberus Fossae? - 28. Oktober 2022
InSight: Meteoriteneinschläge auf dem Mars registriert - 21. September 2022
InSight: Der Untergrund von Elysium Planitia - 24. November 2021
InSight: Blick ins Innere des Roten Planeten - 23. Juli 2021
InSight: Sonnenfinsternis lässt Seismometer kippen - 7. September 2020
InSight: Im Schnitt ein Erdbeben pro Tag auf dem Mars - 24. Februar 2020
InSight: Das Seismometer steht auf dem Marsboden - 21. Dezember 2018
InSight: Liveblog: Die Landung auf dem Mars - 26. November 2018
InSight: Countdown zur nächsten Marslandung - 19. November 2018
InSight: Neuer Marslander vor dem Start - 4. Mai 2018
Mission Mars, die astronews.com-Berichterstattung über die Erforschung des roten Planeten
Links im WWW

Kim, D. et al. (2023): Global Crustal Thickness Revealed by Surface Waves Orbiting Mars, Geophysical Research Letters, 50, e2023GL103482 (Preprint)
Eidgenössische Technische Hochschule Zürich
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
 
Anzeige
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung | Cookie-Einstellungen
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2023. Alle Rechte vorbehalten.  W3C
Diese Website wird auf einem Server in der EU gehostet.

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2020
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: https://www.astronews.com:443/news/artikel/2023/05