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Mars: Nasa-Sonde „InSight“ spürt Einschläge von Meteoriten

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Von: Tanja Banner

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Diese Krater in der Mars-Oberfläche sind beim Meteoriteneinschlag am 5. September 2021 entstanden. Die Nasa-Sonde „InSight“ zeichnete die Einschläge auf, der Nasa-Orbiter MRO machte anschließend die Aufnahmen. Blau markiert: Das durch den Einschlag aufgewirbelte Material.
mars-nasa-einschlaege-oberflaeche-meteorit-insight.jpg © NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Die Nasa-Sonde „InSight“ zeichnet auf dem Mars nicht nur Beben auf. Die Geräusche begeistern Forschende – und werfen neue Fragen auf.

Pasadena – Der Nasa-Rover „Perseverance“ hat Forschenden dank zweier Mikrofone gezeigt, wie der „Sound“ des Planeten Mars klingt. Nun hat das Nasa-Landegerät „InSight“, das seit November 2018 unter anderem „Marsbeben“ auf dem roten Planeten aufzeichnet, ein weiteres Geräusch auf dem Mars eingefangen. Das Geräusch – die Nasa beschreibt es lautmalerisch als ein „Bloop“ – ist für die Forschung von besonderem Interesse: Es handelt sich um das Geräusch, das ein Meteorit machte, als er auf dem Mars einschlug.

Zum ersten Mal nahmen die Instrumente von „InSight“ das Geräusch am 5. September 2021 wahr, wie die US-Raumfahrtorganisation Nasa erst jetzt mitteilte. Die Mitteilung der Raumfahrtbehörde begleitet eine Studie, die im Fachjournal Nature Geoscience veröffentlicht wurde. Insgesamt hörte „InSight“ bis heute vier Meteoroiden – so wird Weltraumgestein genannt, bevor es den Boden erreicht – wobei der erste den Beschreibungen zufolge den dramatischsten Auftritt hatte: Er explodierte beim Eintritt in die Mars-Atmosphäre und zerbrach in drei Stücke, die bei ihrem Einschlag jeweils einen Krater auf der Oberfläche hinterließen. In einem Video, das die Nasa online zur Verfügung stellt, kann man alle vier Ereignisse hören: Die Explosion des Meteoroiden sowie den Einschlag der drei Meteoriten auf der Mars-Oberfläche.

Nasa-Gerät „InSight“ hört Geräusche auf dem Mars

Doch das ist noch nicht alles: Die Nasa ließ die drei Einschläge außerdem von einem Orbiter, der den Mars umkreist, bestätigen. Als der „Mars Reconnaissance Orbiter“ (MRO) der Raumfahrtorganisation über die geschätzte Einschlagstelle flog, machten die Fachleute Aufnahmen der Oberfläche und entdeckten drei dunkle Flecken. Mithilfe der Kamera „HiRISE“ an Bord des MRO gelangen farbige Nahaufnahmen der Krater. „Nachdem ‚InSight‘ drei Jahre lang darauf gewartet hatte, einen Einschlag zu entdecken, sahen diese Krater wunderschön aus“, erinnert sich Ingrid Daubar von der Brown University, eine Mitautorin der Studie und Spezialistin für Mars-Einschläge.

Nachdem die Einschläge bestätigt waren, fanden Forschenden in den Aufzeichnungen von „InSight“ weitere Einschläge, die zeitlich noch etwas weiter in der Vergangenheit lagen. Sie geschahen am 27. Mai 2020, am 18. Februar 2021 und am 31. August 2021, zwischen 85 und 290 Kilometern von „InSight“ entfernt in einer Mars-Region namens Elysium Planitia.

Mars-Erforschung: Wieso wurden bisher nicht mehr Einschläge aufgezeichnet?

Doch eine Frage treibt die Forschenden um: Weshalb konnten sie bisher nicht mehr Meteoriten-Einschläge auf dem Mars aufzeichnen? Der rote Planet befindet sich in der Nähe des Asteroidengürtels im Sonnensystem, weshalb sich viele Asteroiden in seiner Nähe aufhalten. Außerdem hat die Mars-Atmosphäre nur ein Prozent der Dichte der Erdatmosphäre – ein Meteoroid hat daher eine größere Chance, die Atmosphäre heil zu passieren und den Boden zu erreichen.

Das Seismometer von „InSight“ hat bisher mehr als 1300 Mars-Beben aufgespürt, darunter einige besonders heftige. Nach Nasa-Angaben ist es so empfindlich, dass es seismische Wellen in tausenden Kilometer Entfernung aufzeichnen kann. Daher gehen die Forschenden nicht davon aus, dass ihr empfindliches Gerät defekt ist. Vielmehr vermuten sie, dass andere Einschläge auf der Mars-Oberfläche möglicherweise von Geräuschen des Winds oder von jahreszeitlichen Veränderungen in der Atmosphäre verschleiert wurden. Da sie jetzt jedoch wissen, wie die „seismische Signatur“ eines Mars-Einschlags aussieht, wollen sie in den Archivdaten nach weiteren Einschlägen Ausschau halten.

Hat die Nasa-Sonde „InSight“ weitere Einschläge aufgezeichnet?

Anhand der Daten von Einschlägen auf dem Mars können die Forschenden den roten Planeten besser verstehen. „Einschläge sind die Uhren des Sonnensystems“, betont der Hauptautor der Studie, Raphael Garcia, in einer Nasa-Mitteilung. Forschende schätzen das Alter einer Planetenoberfläche, indem sie sichtbare Einschlagskrater zählen: Je mehr Krater man sehen kann, desto älter muss die Oberfläche sein. Die Zahl der aktuell beobachteten Einschläge hilft den Fachleuten, ihre statistischen Modelle zu verfeinern. Deshalb sagt Garcia: „Wir müssen die derzeitige Einschlagrate kennen, um das Alter verschiedener Oberflächen bestimmen zu können.“

Drei Krater, die von Meteoriten-Einschlägen auf dem Mars geschaffen wurden. Die Einschläge wurden von der Nasa-Sonde „InSight“ aufgezeichnet, die Krater vom Nasa-Orbiter MRO fotografiert. In Blau hervorgehoben: Das durch ein Einschlag aufgewirbelte Material.
Drei Krater, die von Meteoriten-Einschlägen auf dem Mars geschaffen wurden. Die Einschläge wurden von der Nasa-Sonde „InSight“ aufgezeichnet, die Krater vom Nasa-Orbiter MRO fotografiert. In Blau hervorgehoben: Das durch ein Einschlag aufgewirbelte Material. © NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Mithilfe der „InSight“-Aufzeichnungen lernen die Forschenden auch mehr über den Einschlagsprozess, erklärt Garcia. „Wir können jetzt verschiedene Größen von Kratern bestimmten seismischen und akustischen Wellen zuordnen“, so der Forscher. Ereignisse wie der Eintritt eines Steins in die Mars-Atmosphäre oder der Einschlag auf der Oberfläche schicken Schallwellen durch die Atmosphäre. Je größer die Explosion, desto mehr bewegt die Schallwelle den Boden – was „InSight“ mithilfe seines Seismometers spüren kann.

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Wie es scheint, bleibt den Forschenden etwas mehr Zeit als bisher erwartet, um nach weiteren Einschlägen auf dem Mars zu lauschen: Weil die Solarkollektoren von „InSight“ staubig sind und nicht mehr genügend Strom produzieren, war man bei der Nasa davon ausgegangen, dass das Gerät noch maximal bis zum Sommer funktionieren wird. Mittlerweile hoffen die Fachleute jedoch, dass „InSight“ noch bis mindestens Oktober, möglicherweise sogar bis Januar 2023 durchhalten wird. (tab)

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