Überraschende Entdeckung Forscher finden Erklärung für Beben auf dem Mars

Auf dem Mars gibt es keine Plattentektonik, dennoch kommt es häufig zu Beben. Wie kann das sein? Zwei Wissenschaftler könnten die Ursache gefunden haben. Sie ist Tausende Kilometer groß.
Grabensystem Cerberus Fossae auf dem Mars: Der Grund für einige Beben kommt tief aus dem Inneren des Planeten

Grabensystem Cerberus Fossae auf dem Mars: Der Grund für einige Beben kommt tief aus dem Inneren des Planeten

Foto: ESA / DLR / FU Berlin / dpa

Was die Marssonde »Insight« aufzeichnete, versetzte Wissenschaftlerinnern und Wissenschaftler immer wieder in helle Aufregung. Die Nasa-Sonde hat seit ihrer Landung auf dem Mars im Jahr 2018 Hunderte Beben registriert, einmal wackelte der Boden 90 Minuten lang. Doch wie ist das überhaupt möglich? Auf dem Mars gibt es keine Kontinentalplatten, die sich bewegen. Diese Plattentektonik führt auf der Erde regelmäßig zu Erdbeben. Die Erschütterungen auf dem Roten Planeten kann sie aber nicht erklären.

Gewaltiger Mantel-Plume

Nun wollen zwei US-Forscher eine Ursache für einige der rätselhaften Erschütterungen gefunden haben, berichten sie im Fachblatt »Nature Astronomy«. Sie liegt auf der sogenannten Elysium-Ebene und misst ganze 4000 Kilometer im Durchmesser. In dieser Zone dringt heißes Gestein aus den Tiefen des Mantels des Planeten an die Oberfläche – ein sogenannter Plume.

Für ihre Analyse hatten die Wissenschaftler alle verfügbaren Daten über die Elysium-Ebene kombiniert. »Der Mars war hauptsächlich in den ersten 1,5 Milliarden Jahren seiner Geschichte vulkanisch und tektonisch aktiv«, sagen Adrien Broquet und Jeffrey Andrews-Hanna von der University of Arizona. »Doch insbesondere in der Elysium Planitia gab es auch in jüngster Zeit Vulkanismus und seismische Aktivität.«

So registrierte die Sonde »Insight« Beben, die vom geologisch jungen Grabensystem Cerberus Fossae ausgingen. Dort gab es offenbar auch schon vor 53.000 Jahren vulkanische Aktivität. Da es auf dem Mars – im Gegensatz zur Erde – keine Plattentektonik gibt, sei »Vulkanismus und tektonische Aktivität auf einem abgekühlten Mars jedoch unerwartet«, berichten die beiden Planetenforscher.

Plumes gibt es auch auf der Erde

Auf der Suche nach einer Erklärung konstruierten Broquet und Andrews-Hanna ein detailliertes Modell der Region. Dabei berechneten sie die Oberflächenbeschaffenheit des Mars mit ein sowie Höhenprofile und Schwerkraftanomalien, die Raumsonden aus dem Orbit des Planeten gemessen hatten. Die beste Erklärung aller Daten: In der Elysium Planitia liegt ein gewaltiger Mantel-Plume.

Darunter verstehen Geologen eine Zone, in der heißes Gestein aus dem tiefen Mantel eines Planeten nach oben strömt. Trifft das aufsteigende Gestein auf die feste, äußere Hülle des Planeten – Lithosphäre genannt –, breitet es sich aus und der Plume erhält eine pilzförmige Gestalt. Solche Mantel-Plumes sind auch von der Erde bekannt und Ursache des »Hotspot-Vulkanismus«, der nicht an die Grenzen kontinentaler Platten gebunden ist.

Blick auf das Grabensystem Cerberus Fossae

Blick auf das Grabensystem Cerberus Fossae

Foto: ESA / DLR / FU Berlin / dpa

Der Kopf des Plumes unter der Elysium-Ebene hat einen Durchmesser von etwa 4000 Kilometern, so die Forscher, und ist zwischen 96 und 285 Grad wärmer als das Gestein in der Umgebung. Das Zentrum liege exakt unter dem Grabensystem Cerberus Fossae und liefere damit eine natürliche Erklärung für den jüngsten Vulkanismus in der Region, sowie für die von »InSight« registrierten Marsbeben, so die Forscher. »Die von uns gefundenen Hinweise auf einen aktiven, großen Mantel-Plume stellen eine Herausforderung für unser Verständnis der thermischen Entwicklung und der inneren Dynamik des Mars dar«, so die Wissenschaftler weiter. Mit einem Plume auf dem Mars hat bisher niemand gerechnet.

Er ist auch offenbar nicht die einzige Erklärung für Beben auf dem Mars. Ende Oktober fand ein Forschungsteam heraus, dass einige Erschütterungen auf Geschosse aus dem All zurückgingen, die auf die Marsoberfläche einschlugen – und den Marsboden so zum Beben brachten. Weitere Beben lassen sich zudem mit Spannungen in der Kruste des Planeten erklären. Insgesamt zeigen die Untersuchungen: Der Mars ist geologisch aktiver als angenommen.

koe/dpa
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