Das Innere des Planeten Mars gliedert sich ähnlich wie bei der Erde in eine Kruste, einen Mantel und einen überwiegend aus Eisen, Nickel und Schwefel bestehenden Kern. Neueste Messungen der Marssonde Global Surveyor ergeben beim Übergang vom Gesteinsmantel zum Eisenkern eine Temperatur von rund 1500 Grad Celsius, der Druck liegt bei 23 Gigapascal. Ein Forscherteam um Andrew Steward an der ETH Zürich stellte diese Bedingungen in kleinem Maßstab mit Hilfe einer Diamantstempelzelle nach, in welche es ein Gemisch aus Eisen, Schwefel und Nickel einfüllte. Das verblüffende Resultat war, dass diese Mischung unter den oben genannten Bedingungen vollständig flüssig ist.

Daraus folgt für den Mars, dass er im Gegensatz zur Erde, keinen festen Kern besitzt. Somit kann der „Dynamo-Effekt“ , der für das starke Magnetfeld der Erde verantwortlich ist, beim Roten Planeten nicht auftreten. Daher weist dieser kein globales Magnetfeld auf.
© NASA
(Ausschnitt)
 Bild vergrößernDie Magnetosphäre der Erde
Vor vier Milliarden Jahren stellte sich die Situation deutlich anders dar. Der Mars wies ein kräftiges Magnetfeld auf, dessen Spuren sich heute in stark magnetisierten Gesteinen auf der Südhalbkugel des Planeten finden. Bei diesen handelt es sich um ehemals glutflüssige Basalte, die beim Erstarren das ursprüngliche Magnetfeld durch die Ausrichtung eisenhaltiger Minerale entlang der Feldlinien „speicherten“. Diese Magnetisierung blieb auch nach dem Zusammenbruch des globalen Magnetfelds erhalten.

Damals war aber der Kern des Mars schon gänzlich flüssig, sodass das Magnetfeld einen anderen Ursprung als das irdische hatte. Die Forscher vermuten, dass der „Marsdynamo“ zusammenbrach, als der Zerfall radioaktiver Elemente im Marsinneren nicht mehr genug thermische Energie freisetzte, um die turbulente Konvektion des flüssigen Kerns aufrechtzuerhalten.

Bekommt der Mars sein Magnetfeld zurück?

Nach Meinung des Forscherteams ist es sogar sehr wahrscheinlich, dass der Mars in einigen Milliarden Jahren wieder zu alter Form aufläuft. Wenn nämlich das Eisen im Kern bei sinkender Temperatur auskristallisiert, wird dort Kristallisationswärme freigesetzt. Diese könnte ausreichen, um Konvektionsströmungen in Gang zu setzen, und damit einen „Dynamoeffekt“ zu erzeugen, sodass der Rote Planet seinen schützenden Magnetfeldmantel zurück erhält.

AK