InSight registriert seismisches Signal auf dem Mars

Die schwache Erschütterung könnte auf ein Marsbeben hinweisen, das sich am 6. April 2019 ereignete. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung.

Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

24. April 2019 – Das Seismometer SEIS an Bord der NASA-Landeeinheit InSight hat möglicherweise das erste Marsbeben aufgezeichnet. Zu der Erschütterung kam es vor etwa zweieinhalb Wochen am 6. April; sie war deutlich schwächer als typische Beben auf der Erde. Insight war am 26. November vergangenen Jahres auf unserem Nachbarplaneten gelandet. Das Hauptziel des SEIS-Teams, zu dem auch Forscher des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen zählen, besteht darin, aus der Art und Weise, wie sich seismische Wellen auf dem Mars ausbreiten, auf seinen inneren Aufbau zu schließen. Keiner Marsmission zuvor ist es gelungen, aussagekräftige seismische Daten zu sammeln.

NASA / JPL-Caltech
Geschützt durch eine Haube, die den Einfluss von Wind und Temperaturschwankungen mindert, lauscht SEIS nach Marsbeben.
(Bild: NASA / JPL-Caltech)

Die seismische Aktivität des Mars ist verglichen mit der unseres Heimatplaneten minimal. Auf der Erde haben die meisten Beben ihren Ursprung in der Erdkruste: Tektonische Platten verschieben sich gegeneinander und bauen so Spannung auf, die sich in Beben entladen. Der Mars hingegen besteht aus einer einzelnen tektonischen Platte. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vermuten, dass das Abkühlen des Planeten die wenigen schwachen Marsbeben auslöst. Die Anforderungen an die Empfindlichkeit des Seismometers SEIS sind deshalb enorm: Das Instrument ist in der Lage, Erschütterungen aufzuzeichnen, welche die Marsoberfläche lediglich um die Dicke eines Wasserstoffatoms auslenken.

Insgesamt vier Erschütterungen hat SEIS seit seiner Inbetriebnahme im Februar dieses Jahres aufgezeichnet: am 14. März (am 105. Tag der Mission, auch genannt Sol 105), am 6. April (Sol 128), am 10. April (Sol 132) und am 11. April (Sol 133). Während die Ursache des ersten Signals und der letzten beiden noch unklar ist, spricht viel dafür, dass das Ereignis vom 6. April seinen Ursprung im Innern des Planeten hat. „Das Marsbeben war dennoch so schwach, dass man es auf der Erde nicht bemerkt hätte“, erklärt Ulrich Christensen, Direktor am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und Mitglied des SEIS-Teams. Auf der Erde sorgen die Meeresbrandung, menschliche Aktivitäten und das Wetter für ein ständiges seismisches Hintergrundrauschen. Dieses hätte ein Beben von der Größenordnung der jetzt registrierten Marserschütterung völlig überdeckt.

Erdbeben liefern Informationen über den genauen Aufbau des Mars
In den kommenden Wochen wollen die Forscherinnen und Forscher der genauen Ursache des Marsbebens weiter nachgehen. „Es steht zu befürchten, dass das Beben zu schwach war, um daraus belastbare Informationen über den inneren Aufbau des Mars abzuleiten“, so John-Robert Scholz, ebenfalls SEIS-Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. Während es als gesichert gilt, dass der Mars wie die Erde eine innere Schichtstruktur aus Kern, Mantel und Kruste aufweist, sind die genaue Zusammensetzung und Dicke dieser Schichten noch Gegenstand der Forschung. „Die InSight-Mission steht noch ganz am Anfang. Wir sind hoffnungsfroh, in den nächsten Wochen und Monaten auch stärkere Beben mitzuerleben“, so Christensen.

InSight ist die erste Marsmission, die aussagkräftige seismische Messungen auf dem Mars durchführt. Zwar waren bereits die ersten beiden Mars-Landeeinheiten Viking 1 und 2, die 1976 auf dem Roten Planeten aufsetzten, mit Seismometern ausgerüstet. Da diese jedoch keinen direkten Bodenkotakt hatten, zeichneten sie vor allem dann Erschütterungen auf, wenn der Wind an den Landeeinheiten rüttelte. SEIS hingegen steht seit Dezember vergangenen Jahres auf der Oberfläche des Mars.

InSight ist eine Mission der amerikanischen Weltraumagentur NASA. Die Mission wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) geleitet. Das InSight-Seismometer wurde von einem Team unter Leitung der französischen Weltraumagentur CNES zur Verfügung gestellt. Die Göttinger Max-Planck-Forscher haben das Nivelliersystem des Instruments entwickelt und gebaut. Nach Ausbringen von SEIS auf die Marsoberfläche konnte das Instrument damit exakt waagerecht ausgerichtet werden. Dies ist eine entscheidende Voraussetzung für hochpräzise seismologische Messungen.

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