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Science
06/16/2020

Seltsames grünes Leuchten in Mars-Atomsphäre beobachtet

Der Trace Gas Orbiter (TGO) der Europäischen Weltraumorganisation hat ein smaragdgrünes Leuchten in der Atmosphäre des Mars entdeckt.

Es ist das erste Mal, dass ein solches mit den Polarlichtern vergleichbares Phänomen rund um einen anderen Planeten entdeckt wurde, berichtet Space.com.

Auf der Erde werden solche Leuchterscheinungen von Sauerstoffatomen, die eine bestimmte Lichtwellenlänge emittieren, hervorgerufen. Es sei vermutet worden, dass solche Emissionen auch seit rund 40 Jahren auf dem Mars existieren würden, sagte der Forscher Jean-Claude Gerard von der Universität de Liege in Belgien. Der Trace Gas Orbiter habe sie nun rund um den Roten Planeten ausfindig gemacht.

Spezielles Instrumentarium

Frühere Beobachtungen hätten kein grünes Leuchten auf dem Mars eingefangen, weshalb man spezielle Instrumente zum Einsatz brachte, sagte Mitautorin Ann Carine Vandale. Dazu wurde das 3-Kanal-Spektrometer NOMAD (Nadir and Occultation for Mars Discovery) an Bord es Trace Gas Orbiters neu ausgerichtet, um auf den "Rand" des Mars zu zeigen.

Auch auf der Erde ist das grüne Nachtlicht am besten aus der Randperspektive zu erkennen. Eines der besten Bilder davon stammt etwa von Astronauten an Bord der Internationalen Raumstation.

Aufspaltung von Kohlendioxid

Das Team scannte die Marsatmosphäre in Höhen zwischen 20 und 400 Kilometern. Das grüne Sauerstoffglühen fanden sie in allen Höhen. Am stärksten war es in einer Höhe von 80 Kilometer.

Die Berechnungen der Forscher legen nahe, dass das Licht hauptsächlich durch die Aufspaltung von Kohlendioxid, das 95 Prozent der dünnen Marsatmosphäre ausmacht, in Kohlenmonoxid und Sauerstoff verursacht wird. Die Sauerstoffatome leuchteten sowohl im sichtbaren als auch im ultravioletten Licht, wobei die sichtbare Emission etwa 16,5 Mal intensiver war.

Die Beobachtungen auf dem Mars würden zwar mit früheren theoretischen Modellen übereinstimmen, aber nicht mit dem Leuchten auf der Erde. Dort sei die sichtbare Emission weitaus schwächer, sagte Forscher Gerard. Das lege nahe, dass man mehr über das Verhalten von Sauerstoffatomen lernen müsse. Das sei auch enorm wichtig für unser Verständnis der Atom- und Quantenphysik.

Die Resultate ihrer Beobachtungen veröffentlichten die Forscher in der Zeitschrift Nature.

ExoMars-Programm

Der Trace Gas Orbiter umkreist den Mars seit Oktober 2016. Er ist Teil des europäisch-russischen ExoMars-Programms, das 2022 auch einen Rover auf den Mars bringen will. Diese Art der Beobachtung in Verbindung mit In-situ-Messungen in höheren Lagen der Marsatmosphäre helfe, vorherzusagen, wie die Marsatmosphäre auf saisonale Veränderungen und Schwankungen der Sonnenaktivität reagiere, sagte Hakan Svedhem von der ESA. Für die ExoMars-Mission im Jahr 2022 sei das von großer Bedeutung.