Wie erste Ergebnisse der im November 2018 gelandeten Nasa-Sonde "InSight" zeigen, ist der Mars seismisch aktiv. Die Forscher, darunter Grazer Wissenschafter, konnten 450 Marsbeben ausmachen, die Hinweise auf das Innere des Planeten liefern.

Von den bisher registrierten Beben wurden mittlerweile 174 ausgewertet, die sich in den ersten zehn Monaten der Mission ereignet haben. Die vielen Ereignisse würden zeigen, "dass der Mars ein seismisch aktiver Planet ist, der tektonische Vorkommen vor allem in der Region Cerberus Fossae zeigt. Das passt auch gut mit optischen Beobachtungen über Verwerfungen in dieser Region zusammen", fasst Günter Kargl vom Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz zusammen. "In Summe ist der Mars aktiver als viele erwartet haben, aber die Daten stimmen ganz gut überein mit Vorhersagen von Modellen, die während der Planung der Mission gemacht wurden", betont der Experte.

Ähnlich dem Mond

Marsbeben weisen ähnliche Eigenschaften auf, wie sie bereits während der Apollo-Ära auf dem Mond beobachtet wurden. Sie dauern mit zehn bis 20 Minuten lange, da ihre Wellen aufgrund von Eigenheiten der Marskruste stark streuen, erklärt Domenico Giardini von der ETH Zürich. Von den bisher ausgewerteten Daten hatten 24 Magnituden zwischen drei und vier.

Die Wissenschafter vermuten, dass die seismische Aktivität auf dem Mars nicht nur eine Folge der Abkühlung und damit des Schrumpfen des Planeten ist, sondern auch durch tektonische Spannungen verursacht wird. Die gesamte auf dem Mars freigesetzte seismische Energie liegt zwischen derjenigen der Erde und derjenigen des Mondes.

Das Seismometer "SEIS" der Mission erfasst auch das Hämmern der Mess-Sonde HP3. Aus den Messergebnissen analysieren die Forscher die bodenmechanischen Eigenschaften. Allerdings konnte die Sonde bisher nicht so weit wie gewünscht in den Boden eindringen.

Marsmaulwurf ist gefordert

Dennoch konnten damit die physikalischen Eigenschaften der unmittelbar unter "SEIS" liegenden Bodenschichten abgebildet werden. Demnach ist "InSight" auf einer dünnen, sandigen Schicht von wenigen Metern Tiefe gelandet, die in der Mitte eines 20 Meter großen alten Einschlagkraters liegt. In größerer Tiefe sind die Eigenschaften der Marskruste den ETH-Forschern zufolge mit den kristallinen Grundgebirgen der Erde vergleichbar, sie scheint aber stärker zerklüftet zu sein.

Trotz der Schwierigkeiten mit dem Bohrroboter HP3 halten die Wissenschafter an ihrem Ziel fest, weiter als die bisher erreichten rund 30 Zentimeter in den Boden des Planeten einzudringen. Für die weitere Auswertung der Vortriebsdaten des Marsmaulwurfs sei man derzeit allerdings "etwas auf Standby", formulierte Kargl. Das gleiche gelte auch für die Wärmeflussdaten, die sich die Grazer Wissenschafter anschauen wollen. Prinzipiell sei die Mission auf mindestens zwei Erdjahre ausgelegt und man sei "zuversichtlich, dass die Mission auch darüber hinaus in die Verlängerung gehen kann."

Hard-Core-Forschung

Das Zusammenspiel der HP3-Hammerdaten, des Seismometers und der seismologischen Auswertungen habe ein sehr komplexes Bild der unmittelbaren Umgebung von "InSight" ergeben. "Die Daten sind vielleicht nicht ganz so sexy, wie die immer neuen Rover-Bilder, aber es ist Hard-Core-Grundlagenforschung, die uns hilft, den Planeten und Planeten im Allgemeinen besser zu verstehen", so Kargl. Über die Ergebnisse ist in mehreren Artikeln in den "Nature"-Journalen "Geoscience" und "Communications" zu lesen.