Neue Attraktion für Weltraumtouristen: Polarlichter am Marshimmel - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Neue Attraktion für Weltraumtouristen: Polarlichter am Marshimmel

Auch auf dem Mars gibt es Polarlichter. Die Leuchterscheinungen unterscheiden sich allerdings von allen bisher im Sonnensystem bekannten Auroren: Sie bilden sich weder in den Polarregionen noch diffus verteilt über den ganzen Planeten, sondern rund um magnetische Felsformationen. Das hat ein internationales Forscherteam bei Auswertungen von Messungen der europäischen Raumsonde „Mars Express“ entdeckt. Für das bloße Auge sind die Marslichter jedoch leider unsichtbar, da sie nur im ultravioletten Bereich des Spektrums leuchten.

Polarlichter, in der Fachwelt Auroren genannt, sind von der Erde und von den Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun bekannt. Alle diese Planeten erzeugen in ihrem Innern ein Magnetfeld, entlang dessen Feldlinien geladene Teilchen von der Sonne zu den Polen geleitet werden. Stoßen die schnellen Teilchen ? vor alle Elektronen ? dort auf neutrale Atome oder Moleküle, so versetzen sie diese in einen angeregten Zustand. Wenn die Luftteilchen wieder in ihren Grundzustand zurückkehren, geben sie Licht ab. Auf der Erde sind die Emissionen von Sauerstoff- und Stickstoff-Molekülen für die fantastischen roten und grünen Polarlichter verantwortlich.

Da der Mars kein nennenswertes Magnetfeld besitzt, waren Forscher bislang davon ausgegangen, dass der rote Planet höchstens diffuse Auroren hervorbringt ? ähnlich wie die Venus, deren Atmosphäre direkt von Sonnen-Elektronen getroffen wird, so dass manchmal der ganze Planet diffus im ultravioletten Licht zu leuchten beginnt.

Messungen des Spicam-Spektrometers der europäischen Raumsonde Mars-Express zeigen jetzt aber, dass auf dem Mars Auroren entstehen, wie sie bislang aus dem Sonnensystem nicht bekannt waren. Ähnlich wie an den Polen der Erde, wo die Linien des Erdmagnetfeldes senkrecht nach unten verlaufen, erzeugt stark magnetisiertes Krustengestein auf dem Mars eine Art Röhre aus Magnetfeldlinien, entlang derer besonders viele Elektronen auf die dünne Mars-Atmosphäre treffen.

Wie Bertaux und seine Kollegen schreiben, ist die Elektronen-Konzentration über der magnetischen Anomalie etwa um das zehnfache erhöht. Die Region, in der die Auroren entstehen, liegt wahrscheinlich 140 Kilometer über der Oberfläche und hat einen Durchmesser von etwa 30 Kilometern. Die erzeugte UV-Strahlung stammt von Kohlenmonoxid- und Kohlendioxid-Molekülen sowie von Sauerstoff-Atomen.

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Jean-Loup Bertaux (CNRS Service d’Aéronomie, Verrieres-le-Buisson) et al.: „Discovery of an Aurora on Mars“, Nature Bd. 435, S. 790, doi:10.1038/nature03603

ddp/wissenschaft.de ? Ute Kehse
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