Neue Studie erklärt, wie der Sonnenwind die Mars-Atmosphäre abbaut

Seit vielen Jahren gibt es zahlreiche Rätsel rund um den Mars. Der Planet besaß einst eine Atmosphäre und Wasser, heute ist er jedoch zu einer gefrorenen Wüste geworden. Eine der möglichen Ursachen für diese Veränderung ist der Sonnenwind – ein ständiger Strom geladener Teilchen, der von der Sonne ausgesendet wird. Das nächste zu lösende Rätsel besteht darin, wie der Sonnenwind weiterhin die Marsatmosphäre abträgt. Dabei wurde nun eine überraschende Entdeckung gemacht.

Einblick in die Studie: Wie ein Sonnensturm verborgene Physik sichtbar machte

Die an der West Virginia University durchgeführte und in Nature Communications veröffentlichte Studie ergab, dass der MAVEN-Orbiter am 10. Dezember 2023 fünf großräumige Strukturen registrierte, die sich in einer Höhe von 185 Kilometern in Richtung Ionosphäre bewegten. Ursache dafür war der Einschlag eines interplanetaren koronalen Massenauswurfs auf dem Mars einige Stunden zuvor.

Es wurde beobachtet, dass an den Punkten mit stärkerer Steilheit der Strukturen die Plasmadichte um 30 bis 40 Prozent abnahm. Dies geschah aufgrund der Kompression ionosphärischer Teilchen in Richtung des Schweifs infolge des sogenannten Zwan-Wolf-Effekts.

Ein Blick auf ein größeres Muster

Die Studie zeigt, dass dieser Effekt vermutlich dauerhaft in der Mars-Ionosphäre auftritt, jedoch normalerweise von herkömmlichen Plasma-Instrumenten nicht erkannt wird. Erst ein starker Sonnensturm machte die Beobachtung möglich.

Im Gegensatz zur Erde, die durch ein globales Magnetfeld geschützt ist, ist die Atmosphäre des Mars äußerst anfällig für Weltraumwetter. Dies stellt auch eine Herausforderung für zukünftige bemannte Marsmissionen dar.

Die Autoren der Studie erklären außerdem, dass ähnliche Prozesse auch bei unmagnetisierten Himmelskörpern mit Ionosphären wie Venus oder Titan auftreten könnten.