Bewegung auf dem Mars

News: Bewegung auf dem Mars

Teile der Erdkruste sind ständig in Bewegung. Aufgrund von Wärmeströmungen im Erdmantel verschieben sie sich und lösen so zahlreiche geologische Phänomene wie Erdbeben und Vulkanismus aus. Auch auf dem Mars könnte es einmal eine solche Plattentektonik gegeben haben. Das legen magnetische Muster in der Planetenkruste nahe, die von der Sonde Mars Global Surveyor aufgezeichnet wurden.

Die Theorie der Plattentektonik auf der Erde ist noch sehr jung. Zwar wurde die Idee von einer Kontinentaldrift bereit zu Beginn des Jahrhunderts geäußert, durchgesetzt hat sie sich jedoch erst in den sechziger Jahren. Nach ihr ist die Erdkruste in miteinander verzahnte Bereiche unterteilt. Diese Platten schwimmen auf dem teilweise geschmolzenen Erdmantel, in dem aufgrund der Hitze im Erdkern Konvektionsströmungen auftreten. Dadurch verschieben sich die Platten auf der Oberfläche wie Teile eines ruhelosen Puzzles. Die Theorie erlaubt eine einheitliche Antwort auf zahlreiche geologische Fragen: Wie entstehen Erdbeben und Vulkanausbrüche? Warum und wie bilden sich Bergmassive? Und was haben uralte Fossilien auf unterschiedlichen Kontinenten zu suchen, wo sie sich doch eigentlich sehr ähneln?

Ein wesentliches Beweisstück, das zur allgemeinen Akzeptanz der Plattentektonik auf der Erde geführt hat, ist das Vorhandensein einer Bar-Code-artigen Reihe magnetischer Streifen auf dem Grund des Atlantischen Ozeans. Wissenschaftler stellten fest, daß eisenhaltige Mineralien in jedem Streifen in die gleiche Richtung ausgerichtet sind – jeweils abwechselnd nach Norden oder Süden. Betrachtet man die mittlere Ozeankante als Symmetrielinie, so hatten die Streifen auf der einen Seiten faszinierenderweise symmetrische Spiegelbilder auf der anderen. Die heutige Standarderklärung für dieses eigenartige Muster sieht so aus, daß die mittlere Ozeankante tatsächlich der Ort ist, wo sich der Meeresboden teilt. Dort driften zwei tektonische Platten auseinander und ermöglichen, daß Magma hindurchquellen kann. Wenn das Magma auskühlt und so eine neue Kruste bildet, magnetisieren seine eisenhaltigen Mineralien und "gefrieren" in der Richtung des vorherrschenden magnetischen Feldes. Da dessen Orientierung etwa alle 10 000 Jahre von Nord nach Süd wechselt, sind die magnetischen Streifen zur eindeutigen Handschrift der Plattentektonik auf der Erde geworden.

Und es ist gerade diese Art von Handschrift, die Wissenschaftler nun in Daten der Raumsonde Mars Global Surveyor zu erkennen glauben. Das Team sieht in seinen Untersuchungsergebnissen einen ersten direkten Hinweis dafür, daß Plattentektonik nicht einzig und allein ein Phänomen auf der Erde ist. Die ganz ähnlich gemusterten Streifen auf dem Mars sind viel stärker magnetisiert, als die auf der Erde – möglicherweise, weil die Marskruste eisenhaltiger ist. Sie sind auch viel größer: Einige erstrecken sich über 2 000 Kilometer und sind bis zu zehnmal breiter. Dies könnte daran liegen, daß die Geschwindigkeit beim Auseinanderdriften auf dem Mars viel höher war als auf der Erde oder daß das Mars-Magnetfeld nicht so häufig seine Richtung wechselte (Science vom 30. April 1999).

Der Gedanke, daß die magnetischen Muster Überbleibsel von Plattentektonik auf dem Mars sind, wird höchstwahrscheinlich kontrovers diskutiert werden. Die Wissenschaftler selbst ziehen in Ihrem Bericht auch viele alternative Erklärungen in Betracht. So könnten Lavaströme von Vulkanausbrüchen Linienformen verursachen, wobei es aber schwer sein dürfte, dabei die wechselnde magnetische Ausrichtung der Streifen zu erklären.

Ein Kuriosum zuletzt: Die untersuchten Meßdaten sind dem Umstand zu verdanken, daß man Treibstoff sparen wollte. Bei Mars Global Surveyor kam eine Technik mit dem Namen Aerobraking zum Einsatz. Dabei wird der Widerstand der Mars-Atmosphäre ausgenutzt, um die Sonde zu bremsen und in einen planetennahen Orbit zu bringen. Während dieses Aerobrakings lief das Raumschiff mehrmals in niedriger Höhe um den Planeten, wodurch es dem Magnetometer an Bord möglich wurde, detailliertes Zahlenmaterial über die Oberfläche des Planeten zu sammeln. Zusätzlich zwang ein Problem mit einem der Solar-Panels die Sonde dazu, das Aerobraking langsamer als gewöhnlich vorzunehmen. Dadurch wurde es möglich, noch mehr Information zu sammeln.

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