Meilenstein: Neuer Fund im Inneren des Mars belegt einzigartige Parallele zur Erde
Seismische Daten der Nasa-Sonde „InSight“ enthüllen ein gut gehütetes Geheimnis im Herzen des Mars – und liefern wichtige Hinweise zur Vergangenheit.
Hefei – Ein Forschungsteam unter Leitung von Huixing Bi von der University of Science and Technology of China hat einen bedeutenden Durchbruch in der Planetenforschung erzielt. Durch die Analyse seismischer Daten der Nasa-Sonde „InSight“ konnten die Wissenschaftler erstmals nachweisen, dass der Mars einen festen inneren Kern besitzt. Die bahnbrechende Entdeckung wurde am 4. September 2025 in der renommierten Fachzeitschrift Nature publiziert.
Der Mars gilt als einer der am intensivsten erforschten Himmelskörper im Sonnensystem. Dennoch bleiben viele Fragen über sein Inneres bislang unbeantwortet. Die von 2018 bis 2022 auf dem Mars aktive Nasa-Sonde „InSight“ lieferte durch ihr Seismometer wertvolle Daten, die nun tiefere Einblicke in die Struktur des Planeten ermöglichen.
Hat der Mars einen inneren Kern? Forschungsteam hat es herausgefunden
Die Studie zeigt, dass der neu entdeckte innere Kern des Mars einen Radius von etwa 613 Kilometern aufweist und damit proportional ähnliche Dimensionen wie der innere Erdkern hat. „Diese Entdeckung liefert einen Ankerpunkt für das Verständnis des thermischen und chemischen Zustands des Mars“, erklärt das Team. Zuvor hatte bereits eine andere Forschungsgruppe einen flüssigen Mars-Kern nachgewiesen, jedoch blieb die Frage nach einem möglichen festen Kern im Inneren offen.
Bei der Analyse der seismischen Daten stellten die Forscher um Huixing Bi fest, dass die Geschwindigkeit der seismischen Wellen beim Übergang vom äußeren zum inneren Kern um etwa 30 Prozent zunimmt. Dies deutet auf grundlegende Unterschiede in der Zusammensetzung hin. „Unsere Berechnung legt nahe, dass ein reiner fester Fe-Ni-Kern die beobachteten Eigenschaften nicht erklären kann, was auf das Vorhandensein erheblicher Mengen leichter Elemente im Kern hindeutet“, so die Wissenschaftler. Der innere Kern enthält vermutlich beträchtliche Anteile an Sauerstoff, Schwefel und Kohlenstoff. Das Forschungsteam vermutet, dass dieser sauerstoffreiche innere Kern durch Kristallisationsprozesse entstanden sein könnte.
Bisher war nur bei Erde und Mond ein fester Kern bekannt – jetzt auch beim Mars
Die Entdeckung markiert einen Meilenstein in der Planetenforschung. Bisher war lediglich bei der Erde und dem Mond die Existenz eines festen inneren Kerns nachgewiesen worden. Die neuen Erkenntnisse helfen Wissenschaftlern, die Struktur und Entwicklung des Mars besser zu verstehen.
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Besonders interessant ist der Zusammenhang mit der magnetischen Geschichte des roten Planeten. Obwohl der Mars heute kein globales Magnetfeld mehr besitzt, deuten die Kristallisationsprozesse im Inneren auf eine komplexe Entwicklung hin. „Die Beziehung zwischen der Bildung des inneren Kerns und der Entwicklung des Marsmagnetfelds könnte Einblicke in die Dynamoerzeugung in verschiedenen Himmelskörpern liefern“, schreiben die Forschenden.
Fester Mars-Kern könnte in der Vergangenheit ein Magnetfeld erzeugt haben
Die Existenz eines festen Mars-Kerns könnte auch erklären, warum der Planet in seiner Frühgeschichte ein Magnetfeld besaß, das die Atmosphäre schützte und flüssiges Wasser an der Oberfläche ermöglichte. Im Gegensatz zu damals präsentiert sich der Mars heute als eiskalte, trockene und staubige Wüste. Die Forschenden stellen fest: „Unsere Ergebnisse stimmen mit zuvor betrachteten Szenarien überein, in denen der Mars-Kern zunächst schnell abkühlte und einen frühen thermischen Dynamo antrieb.“ Dieser Dynamo erzeugte – ähnlich wie auf der Erde – das schützende Magnetfeld.
Was ist der Dynamo-Effekt?
Ein thermischer Dynamo ist ein Mechanismus, bei dem Wärmeunterschiede die treibende Kraft für die Erzeugung eines Magnetfelds sind. Im Erdinneren steigt heiße Materie aus dem Kern nach oben und kühlere Materie sinkt ab. Diese Konvektionsströmungen in elektrisch leitfähigem Material erzeugen elektrische Ströme. Durch die Rotation der Erde werden diese Strömungen abgelenkt, was zu komplexen Spiralbewegungen führt. Diese rotierenden elektrischen Ströme verstärken sich selbst und erzeugen ein stabiles Magnetfeld, das die Erdatmosphäre schützt.
Im Laufe der Zeit verlangsamte sich jedoch die Abkühlung des Mars-Kerns. „Aufgrund einer Kombination aus zu langsamem Kristallisationsprozess und fehlendem Dichtekontrast kann er im Kern keinen Dynamo mehr antreiben“, erklären die Wissenschaftler. Die Bewegungen im Kern wurden zu träge, um den Dynamo-Effekt aufrechtzuerhalten. In der Folge brach das Magnetfeld zusammen, was zum Verlust der Atmosphäre und schließlich des Wassers führte. (tab)