Mars dreht sich immer schneller

Vor allem, weil seine Sonnenkollektoren über und über mit Staub bedeckt sind, hat der Insight-Lander der US-Raumfahrtbehörde Nasa seinen Dienst auf dem Mars schon vor einigen Monaten eingestellt. Die Fülle an Daten, die er zu Lebzeiten sammeln konnte, beschäftigt die Forschung jedoch immer noch.

Eine wichtige neue Erkenntnis haben Wissenschaftler:innen der Nasa nun aus diesen Daten entwickelt: Die Rotation des roten Planeten beschleunigt sich nahezu so schnell, dass sich die Länge eines Marstages um den Bruchteil einer Millisekunde pro Jahr verkürzt.

Forschende sehen in der neuen Erkenntnis einen weiteren Beweis für die Existenz eines zähflüssigen, geschmolzenen Eisenkerns im Zentrum des Mars. Das würde eine Ähnlichkeit zur Erde und zur Venus nahelegen. Die Theorie eines abgekühlten, vollständig festen Eisenkerns wird damit unwahrscheinlicher. Die neuen Forschungsergebnisse wurden im Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht.

Um die Drehgeschwindigkeit des Mars zu bestimmen, nutzten die Wissenschaftler:innen einerseits das Deep Space Network – das Funkschüsselsystem der Nasa auf der Erde, das zur Kommunikation mit den am weitesten entfernten Raumsonden dient. Auf dem Mars kam das Insight-Instrument „Rotation and Interior Structure Experiment“ – kurz Rise – zum Einsatz, das einen Radiotransponder und Antennen umfasst.

Nun sendeten die Wissenschaftler:innen Signale von der Erde an den Mars. Das Rise-Instrument schickte das Signal dann wieder zurück. Das rückkehrende Signal untersuchten die Forscher:innen nach winzigen Änderungen in der Frequenz, um festzustellen, wie schnell der Planet rotiert. Mit den Daten der ersten 900 Tage von Insight auf dem Mars konnten sie diese winzigen, subtilen Veränderungen feststellen.

Rätselhaft bleibt vorerst, warum der Planet sich beschleunigt. Es gibt indes einige Theorien. So könnte die doch eher subtile Beschleunigung von der Eisansammlung an den Polkappen des Planeten oder von der „postglazialen Erholung“ herrühren, die dazu führt, dass sich Landmassen erheben, nachdem das Eis sie begraben hat.

„Die Verschiebung der Masse eines Planeten kann dazu führen, dass er ein wenig beschleunigt wird, wie ein Schlittschuhläufer, der sich mit ausgestreckten Armen dreht und dann die Arme wieder einzieht“, so die Nasa.

Vier Jahre lang hatte Insight mehr als 1.000 Marsbeben auf der Oberfläche des roten Planeten registriert und täglich Wetterberichte gesammelt. Das System hat der Wissenschaft geholfen, die innere Geologie des Mars zu kartieren und weite Teile seiner Geschichte zu entschlüsseln.

Zusätzlich nutzen die Forscher:innen die Rise-Daten, um die Polschwankungen, das sogenannte Wackeln, des Mars zu messen, das durch das Schwappen von Flüssigkeit im Planetenkern verursacht wird. Diese Messungen geben den Wissenschaftler:innen eine Vorstellung von der Größe des Kerns, der auf einen Radius von rund 1.800 Kilometern geschätzt wird und damit etwa die Hälfte der Größe des Planeten umfasst.

Die Untersuchung dieses Wackelns lieferte zudem Hinweise darauf, dass tief im Planetenmantel vergrabene Massen die Form des Kerns verändern könnten. Weitere von Insight-Daten unterstützte Forschungsarbeiten könnten in Zukunft mehr Informationen zu diesen Anomalien liefern.