Der Mars, Schauplatz so vieler Science-Fiction-Geschichten und einer der der Erde am ähnlichsten Planeten, wurde von der wissenschaftlichen Gemeinschaft sowohl wegen seiner extremen Bedingungen als auch wegen seiner Atmosphäre eingehend untersucht. In diesem Zusammenhang nutzten die jüngsten Forschungen die Fähigkeiten von Satelliten und Sensoren, um zu analysieren, was sich unter seiner Oberfläche verbirgt.
Denn einige Regionen des Planeten weisen Merkmale auf, die auf eine komplexere Entwicklung als bisher angenommen schließen lassen. Um dies zu überprüfen, wurden in einem Gebiet, das im Mittelpunkt der wissenschaftlichen Analyse stand, Ergebnisse erzielt, die eine für den roten Planeten recht ungewöhnliche vulkanische Aktivität
Was war die Anomalie, die auf dem Mars entdeckt wurde?
Ein Wissenschaftlerteam nutzte Messungen des Gravitationsfeldes des Mars, um hochdichte unterirdische Strukturen unter den Sedimenten eines vermuteten Ozeans zu identifizieren. Die Studie wurde auf dem Portal Authorea veröffentlicht.
Diese Arbeit wurde auf dem Europlanetarischen Wissenschaftskongress 2024 in Berlin vorgestellt. Der Massenunterschied zwischen diesen Strukturen und dem umgebenden Gelände schwankt zwischen 300 und 400 Kilogramm pro Kubikmeter, was auf eine andere Zusammensetzung als der Rest des Untergrunds hindeutet. Dies war für die Wissenschaftler mehr als kurios.
Insgesamt wurden in der Nähe der Nordpolkappe etwa zwanzig Formationen unterschiedlicher Größe entdeckt. Eine davon hat eine besondere Silhouette, die mit der Form eines Hundes verglichen wurde. Alle sind unter Sedimentschichten verborgen und daher von der Oberfläche aus nicht sichtbar.
Laut Dr. Bart Root von der Technischen Universität Delft war diese Entdeckung dank der von Satelliten gewonnenen Gravitationsdaten möglich. Die Analyse ermöglichte es, einen Teil der geologischen Geschichte des nördlichen Teils des Planeten zu rekonstruieren, einer Region, die hinsichtlich ihrer inneren Struktur bisher kaum erforscht war.
Warum wird eine seltsame vulkanische Aktivität auf dem Mars vermutet?
Über diese Strukturen hinaus identifizierte dieselbe Studie eine tiefe Gravitationsanomalie unter dem Vulkanplateau Tharsis Rise, einem der bedeutendsten Gebiete der Marsgeographie. Durch die Kombination von seismischen Daten der InSIGHT-Mission und Orbitalmessungen haben Wissenschaftler Anzeichen einer Magmapfeife entdeckt.
Diese aufsteigende Magmamasse hätte einen geschätzten Durchmesser von 1.600 Kilometern und befände sich in einer Tiefe von etwa 1.100 Kilometern. Das Vorhandensein dieser Plume deutet darauf hin, dass der Mantel des Mars noch in Bewegung sein könnte, was eine komplexere innere Aktivität bedeuten würde als bisher angenommen.
Die Entdeckung wirft Fragen zum Modell der Flexionsisostasie auf, einer Theorie, die besagt, dass die Kruste eines Planeten absinken muss, wenn sich eine große Masse auf ihr ansammelt. In diesem Fall bleibt Tharsis, das aufgrund seines Gewichts hätte zusammenbrechen müssen, auf einer höheren Höhe als der Rest des Planeten. Dies deutet darauf hin, dass innere Kräfte den erwarteten Gravitationseffekt ausgleichen.
Die vulkanische Vergangenheit des roten Planeten wird überprüft
Mars besitzt einige der größten Schildvulkane des Sonnensystems. Der bekannteste ist der Olympus Mons mit einer Höhe von über 21 Kilometern. Er befindet sich in der Region Tharsis und teilt sich das Gebiet mit anderen Vulkanen wie dem Ascraeus Mons, dem Pavonis Mons, dem Arsia Mons und dem einzigartigen Alba Patera.
Die Region Elysium Planitia enthält ebenfalls ähnliche Strukturen, darunter Elysium Mons, Hecates Tholus und Albor Tholus. Obwohl derzeit keine aktiven Eruptionen festgestellt wurden, deuten geologische Aufzeichnungen darauf hin, dass einige Lavaströme zwischen 20 und 200 Millionen Jahre alt sein könnten.
Diese Chronologie ist in planetarischen Maßstäben relativ jung, was die Möglichkeit verstärkt, dass Mars bis in relativ junge geologische Zeiten hinein zeitweise vulkanisch aktiv war.
Zukünftige Forschungen und Marsmissionen
Das aufschlussreiche neue Szenario gab den Anstoß zu einem Vorschlag für eine spezielle Mission namens Martian Quantum Gravity (MaQuis), deren Ziel es wäre, das Gravitationsfeld des Mars genauer zu untersuchen.
Diese Mission würde ähnliche Technologien wie GRAIL (Mond) und GRACE (Erde) einsetzen, die sich auf die Untersuchung von Gravitationsschwankungen konzentrieren.
Laut Dr. Lisa Wörner vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) würde MaQuis eine detaillierte Untersuchung der bereits entdeckten unterirdischen Strukturen ermöglichen und zum Verständnis der Entwicklung des Planeteninneren beitragen. Das Ziel wäre es, eine genauere Karte der unterirdischen Massen zu erstellen und zu bestätigen, ob derzeit magmatische Aktivitäten stattfinden.
