Nicht nur auf der Erde gibt es Gewitter – in der Atmosphäre der großen Planeten Jupiter und Saturn konnten Wissenschaftler in der Vergangenheit ebenfalls elektrische Entladungen nachweisen. Jetzt hat ein Forschungsteam erstmals auch auf dem Mars Blitze direkt aufgespürt. Wie die Messungen mit dem Rover »Perseverance« zeigen, führt Reibung in aufgewirbeltem Staub zum Aufbau elektrischer Ladungen. Bei der Planung von bemannten Missionen zum Roten Planeten müsse man daher auch derlei Gefahren berücksichtigen, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt »Nature«.

Auf der Erde – und vermutlich auch auf Jupiter und Saturn – entstehen Gewitter durch Zusammenstöße von Wassertröpfchen und Eiskristallen, die zu einer Trennung elektrisch positiver und negativer Ladungen führen. Der Mars ist für diesen Prozess zu trocken, doch elektrische Ladungen könnten hier durch die Reibung von Staubpartikeln aneinander auftreten. Auf dem Roten Planeten kommt es ständig zur Aufwirbelung von Staub durch Windhosen, Staubteufel genannt. Zudem können gewaltige Staubstürme tausende Kilometer große Regionen einhüllen.

Existenz schon seit vielen Jahren vermutet

»Seit Langem wurde daher die Existenz elektrischer Aktivität auf dem Mars vermutet«, erläutern Baptiste Chide von der Universität Toulouse in Frankreich und seine Kollegen. »Doch eine solche Aktivität wurde bislang nicht direkt nachgewiesen.« Es habe lediglich indirekte Hinweise gegeben. So stießen Christopher Ruf von der University of Michigan in den USA und sein Team im Jahr 2006 bei Radiobeobachtungen auf seltsame Signale vom Mars. Nach Auswertung der Daten folgerten die Forscher drei Jahre später, dass die kurzen Peaks durch Blitze verursacht sein könnten.

Doch es blieben Zweifel, denn auch andere Erklärungen waren denkbar. Zudem blieben Versuche, Blitze durch Raumsonden in der Marsumlaufbahn nachzuweisen, erfolglos. Einen endgültigen Beweis konnten nur Beobachtungen direkt auf der Oberfläche des Planeten liefern. Chide und sein Team haben sich deshalb die Daten vorgenommen, die der 2021 im Jezero-Krater auf der Nordhalbkugel des Mars gelandete Rover »Perseverance« gesammelt hat.

16 Ereignisse wurden bei zwei nahen Begegnungen des Rovers mit Staubteufeln aufgezeichnet

Und die Forscher wurden fündig: In den Aufzeichnungen eines Mikrofons fanden sie 55 Ereignisse, die auf elektrische Entladungen in der Nähe des Rovers hindeuten. Dabei registrierte das Mikrofon nicht nur akustisch den Donner der Entladung. Unmittelbar vor dem Donner zeigte das Mikrofon jeweils ein Signal, das nicht akustischer Natur war. Dabei handele sich um eine elektrische Stimulation des Mikrofonsystems, erläutern die Forscher. Das von einer Entladung ausgestrahlte Magnetfeld induziere dabei elektrischen Strom in die Elektronik des Mikrofons.

Wie sich weiter zeigte, fanden 54 der Ereignisse jeweils bei starkem Wind statt. Staub aufwirbelnder Wind spielt also tatsächlich eine entscheidende Rolle bei elektrischen Entladungen auf dem Mars. 16 Ereignisse wurden bei zwei nahen Begegnungen des Rovers mit Staubteufeln aufgezeichnet. Chide und seine Kollegen vermuten, dass Blitze eher bei solchen lokalen Ereignissen als bei großräumigen Staubstürmen auftreten.

Die Blitze könnten einen erheblichen Einfluss auf die Chemie in der Atmosphäre und auf der Oberfläche des Mars haben. Elektrische Entladungen fördern beispielsweise die Entstehung stark oxidierender Stoffe wie Wasserstoffperoxid. Da solche Substanzen als Zellgifte wirken, verschlechtern sie die Aussicht, Mikroorganismen auf dem Mars zu finden. (dpa/kmh)