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Mars: Der Rote Planet hat einen festen inneren Kern

Unser Nachbarplanet Mars hat wie die Erde einen festen inneren Kern. Das ergaben Auswertungen von Marsbebenwellen, die die Sonde InSight aufgezeichnet hat.
Darstellung des inneren Aufbaus des Mars. Die Abbildung zeigt einen Querschnitt des Planeten, der die verschiedenen Schichten von der Kruste bis zum Kern offenbart. Die äußere Kruste ist braun und felsig, während der darunter liegende Mantel in leuchtenden Gelb- und Orangetönen dargestellt ist. Der Kern ist hell und strahlend, was auf hohe Temperaturen hinweist. Diese Darstellung veranschaulicht die geologische Struktur des Mars.
Wie bei der Erde verbirgt sich auch im Innersten des Planeten Mars ein fester Kern aus metallischem Eisen, wie sich aus Messdaten der NASA-Sonde InSight ergibt.

Vor drei Jahren endete die Mission der NASA-Marssonde InSight, aber ihre Daten sind nach wie vor topaktuell und werden intensiv ausgewertet. Die Sonde zeichnete in den Jahren 2018 bis 2022 mit ihrem hochempfindlichen Seismometer Marsbebenwellen auf, die sowohl von Vorgängen im Inneren des Planeten als auch durch Einschläge von Meteoriten auf der Oberfläche ausgelöst wurden. Anhand dieser Daten kommt ein Forschungsteam um Daoyuan Sun von der University of Science and Technology of China in der Fachzeitschrift »Nature« zu dem Schluss, dass auch der Rote Planet wie die Erde in seinem Innersten einen Kern aus festem metallischem Eisen mit Beimengungen von Nickel enthält. Dafür untersuchte das Team die Verläufe von Marsbebenwellen, die das Innere des Planeten durchdrungen hatten und dabei typische räumliche Verläufe zeigten.

Das Innenleben von Erde und Mars im Vergleich | Der prinzipielle Aufbau der Planeten Erde (links) und Mars (rechts) ähnelt sich sehr: Beide Planeten weisen eine dünne silikatische Kruste (blau, grün, schwarz) und einen dicken Gesteinsmantel (hellblau) auf; darunter schließt sich der Kern aus metallischem Eisen an. Im Außenbereich (orange) ist dieser flüssig, der innere Kern (grau) ist fest, wie es sich nun auch für den Mars feststellen ließ. Die Bezeichnung PKiKP, PKP und PKIKP bezeichnen die Wege von Bebenwellen durch das Planeteninnere, wie sie aus seismischen Messungen abgeleitet werden. Beide Planeten sind im richtigen Maßstab zueinander dargestellt, der Eisenkern der Erde ist etwa so groß wie der gesamte Planet Mars.

Aus den Auswertungen der P-Wellen der Marsbeben – der Primärwellen, die ähnlich wie Druckwellen ein gegebenes Medium durchlaufen – ließ sich ableiten, dass sich im Zentrum des Roten Planeten ein fester Eisenkern mit etwa 600 Kilometern Durchmesser befinden muss. Wie sich aus den Laufzeiten durch das Planeteninnere ergab, erreichten manche dieser Wellen InSight deutlich schneller, als wenn sie durch einen vollständig aufgeschmolzenen Eisenkern gelaufen wären. Tatsächlich kamen diese Wellenanteile zwischen 50 und 200 Sekunden früher an als erwartet.

Der Übergang vom flüssigen äußeren Marskern in den festen inneren Kern macht sich durch einen Dichtesprung im Marsinneren von sieben Prozent bemerkbar und die Geschwindigkeiten der P-Wellen steigen um 30 Prozent an. Allerdings sind diese Angaben mit Unsicherheiten behaftet, da mit InSight nur ein einziger Messpunkt auf dem Roten Planeten existierte, während auf der seismisch sehr viel aktiveren Erde große, über den gesamten Planeten verteilte Netzwerke eine riesige Zahl von Messungen rund um die Uhr vornehmen. Somit ist das Innere der Erde mit großer Präzision erfasst. Aber die Ergebnisse von InSight bestätigen, dass der Mars der Erde nicht nur an der Oberfläche, sondern auch in seinem tiefen Inneren ähnelt.

  • Quellen
Bi, H. et al., Nature 10.1038/s41586–025–09361–9, 2025

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