So könnte der Mars sein Magnetfeld verloren haben

Forscher*innen der University of Tokyo haben eventuell herausgefunden, wie der Mars sein Magnetfeld verloren haben könnte. Magnetfelder sind generell wesentlich, um die Atmosphäre von Planeten wie der Erde oder des Mars zu erhalten.

Wie eine Schutzdecke hindert das Feld die Sonneneinstrahlung und den Sonnenwind daran, die Luft und das Wasser der Atmosphäre zu entziehen. Das Magnetfeld des Mars ist dieser Aufgabe zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht mehr nachgekommen. Der Grund, warum der Rote Planet heute ein unbewohnbarer kalter und trockener Planet ist.

Magnetfelder funktionieren auf anderen Planeten gleich

Wie das Magnetfeld verschwunden ist, war bisher unklar. Nun liefern die japanischen Forscher*innen anhand einer Simulation neue Hinweise, bei der jene Bedingungen rekonstruiert wurden, die vor Milliarden von Jahren im Kern des Roten Planeten vermutet werden. 

„Das Magnetfeld der Erde wird von unvorstellbar großen Konvektionsströmen geschmolzener Metalle in seinem Kern angetrieben. Es wird angenommen, dass Magnetfelder auf anderen Planeten auf die gleiche Weise funktionieren", sagt der Studienautor Kei Hirose in einer Aussendung. 

Dabei strömt Hitze vom inneren festen Kern in den äußeren flüssigen Kern. Zwar ist die innere Zusammenstellung des Mars noch unbekannt, Meteoriten-Untersuchungen weisen jedoch auf geschmolzenes, mit Schwefel angereichertes Eisen hin.

Kern des Mars simuliert

Laut seismischen Messdaten der NASA-Sonde InSIGHT ist der Kern des Roten Planeten außerdem größer und weniger dicht als zuvor angenommen. Aus diesem Grund gehen die Forscher*innen davon aus, dass auch leichtere Elemente wie Wasserstoff enthalten waren. Mit diesen Informationen wurde eine Materialprobe vorbereitet, welche die Wissenschafter*innen im Kern des Mars vermuten. 

Diese wurde in eine sogenannte Diamanten-Amboss-Zelle (DAC) eingelegt, in der die Probe zwischen zwei kleinen Diamanten zusammengepresst wurde. Mittels Laser wurde die Probe erhitzt und so der Kern simuliert. Das Ergebnis: Die enthaltenen Elemente schmolzen, die Zusammenstellung änderte sich.

Konkret sind zwei unterschiedliche Flüssigkeiten bei dem Vorgang herausgekommen. Eine davon ist reich an Schwefel, die andere ist reich an Wasserstoff. „Das ist der Schlüssel zur Erklärung, warum das Magnetfeld um den Mars entstanden und schließlich verschwunden ist“, heißt es.

Magnetfeld war nur von kurzer Dauer

Das wasserstoffreiche und schwefelarme flüssige Eisen soll aufgrund seiner geringeren Dichte über das dichtere schwefelreiche und wasserstoffarme Eisen gestiegen sein, was die Konvektionsströmungen verursacht haben soll. Die wiederum sollen das Magnetfeld des Mars erzeugt haben, wodurch Wasserstoff in der Atmosphäre erhalten werden konnte und flüssiges Wasser auffindbar machte. Allerdings war das Magnetfeld nur kurze Zeit vorhanden. 

Denn sobald sich die beiden Flüssigkeiten vor etwa 4 Milliarden Jahren getrennt hatten, verschwanden die für das Magnetfeld erforderlichen Ströme. Der Mars war damit sozusagen dem Tod geweiht.  

Weitere Daten sollen das Bild in Zukunft noch zusätzlich erweitern. Die Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht.