Nasa-Mission Insight: Meteoriteneinschläge auf dem Mars in Bild und Ton

Mit dem Mars-Lander Insight der Nasa wurden erstmals Meteoriteneinschläge auf einem fremden Planeten durch seismische Daten und auf Bildern nachgewiesen.

Artikel von Dirk Eidemüller veröffentlicht am
Mehr als nur ein bisschen angestaubt: die Solarpaneele des Mars-Landers Insight
Mehr als nur ein bisschen angestaubt: die Solarpaneele des Mars-Landers Insight (Bild: NASA/JPL-Caltech)

Wenn Himmelskörper auf einen Planeten treffen, kann das spektakuläre Spuren erzeugen. Hat der Planet eine Atmosphäre, verglühen kleinere Himmelskörper meist komplett. Dabei erzeugen sie eine atmosphärische Stoßwelle und eine prächtige Leuchtspur. Schlägt ein Meteorit jedoch bis auf die Oberfläche durch, kann ein Krater entstehen, dessen Gestalt einige Rückschlüsse auf den Ursprungskörper erlaubt. Nun ist es erstmals gelungen, auf einem fremden Planeten sowohl die seismischen Erschütterungen durch den Einschlag aufzuzeichnen als auch den neu entstandenen Krater auf Bildern zu identifizieren.

Inhalt:
  1. Nasa-Mission Insight: Meteoriteneinschläge auf dem Mars in Bild und Ton
  2. Hoffnung auf wertvolles Wassereis

Der Mars-Lander Insight mit seinen hochempfindlichen Seismometern konnte gleich mehrere Einschläge registrieren und Hinweise darauf geben, in welcher Richtung und Entfernung diese stattgefunden haben. Auf hochaufgelösten Aufnahmen des Mars Reconnaissance Orbiter fanden sich dann tatsächlich neue Krater, die auf früheren Aufnahmen nicht zu sehen waren.

Sogar auf der Erde ist es schwierig, seismische Daten vom Aufprall, akustische Messungen vom Weg durch die Atmosphäre und Bilder von Meteoritenkratern zu kombinieren. Auf einem anderen Himmelskörper war dies noch nie geglückt. Außerdem ist die Oberfläche von Mond und Mars - den beiden am besten untersuchten Himmelskörpern im Sonnensystem - von zahllosen Kratern übersäht, was eine Analyse zusätzlich erschwert.

Die besondere Feinfühligkeit des Mars-Landers Insight der Nasa hat die neue Entdeckung nun möglich gemacht. Das eigentliche Ziel seiner Mission ist die Untersuchung von Marsbeben, von denen er schon über 1.000 nachgewiesen hat. Seine Seismometer belauschen den Marsboden, während seine Drucksensoren atmosphärische Schwingungen aufspüren. Beide Arten von Erschütterungen können aber auch durch Meteoriten hervorgerufen werden.

Im Zeitraum zwischen Mai 2020 und September 2021 hat Insight gleich vier kleinere Ereignisse aufzeichnen können, deren Ursprung nicht Marsbeben waren, sondern die offensichtlich von Treffern aus dem All herrührten. Und im Dezember 2021 fand sich sogar ein besonders dicker Brocken.

Zur Identifikation der Ereignisse vergleichen die Wissenschaftler die Ankunftszeiten der atmosphärischen Druckwellen und der seismischen Wellen im Untergrund. Treffen beide innerhalb eines kurzen Zeitfensters ein, liegt ein Meteoritentreffer nahe.

Zwischen 10 und 40 Kilo schwere Meteoriten

Nun breiten sich akustische Signale in der dünnen Marsatmosphäre und seismische Wellen im Gestein unterschiedlich schnell aus. Teilweise explodierten die Meteoriten auch schon in der Luft. Anhand der Richtung und Laufzeitunterschiede der Signale konnten die Forscher dann den ungefähren Auftreffpunkt der Meteoriten angeben. Die ersten vier, kleineren Ereignisse lagen in einem Abstand von rund 80 bis knapp 300 Kilometern vom Lander entfernt.

  • Der Krater, der am 24. Dezember 2021 durch einen Meteoriteneinschlag in der Region Amazonis Planitia auf dem Mars entstand, hat einen Durchmesser von etwa 150 Metern. (Bild: NASA/JPL-Caltech/Universität von Arizona)
  • Die Context Camera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter nahm diese Vorher-Nachher-Bilder des Kraters durch den Meteoriteneinschlag vom 24. Dezember 2021 auf. (Bild: NASA/JPL-Caltech/MSSS)
  • Diese Illustration zeigt die NASA-Raumsonde Insight mit ihren auf der Marsoberfläche eingesetzten Instrumenten. (Bild: NASA/JPL-Caltech)
  • Insight nahm dieses Bild eines seiner staubbedeckten Solarpaneele am 24. April 2022 auf. (Bild: NASA/JPL-Caltech)
  • Diese Krater (blau) wurden durch einen Meteoriteneinschlag auf dem Mars am 5. September 2021 verursacht. (Bild: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)
  • Dieses Spektrogramm zeigt das größte jemals auf einem anderen Planeten entdeckte Beben. (Bild: NASA/JPL-Caltech/ETH Zürich)
  • Die Rakete, die 2018 den NASA-Lander Insight zum Mars brachte, auf der Vandenberg Space Force Base (Bild: NASA/JPL-Caltech/Charles Babir)
Die Context Camera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter nahm diese Vorher-Nachher-Bilder des Kraters durch den Meteoriteneinschlag vom 24. Dezember 2021 auf. (Bild: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Diese Daten gaben die Forscher weiter an die Experten vom Mars Reconnaissance Orbiter - eine Raumsonde, die den Mars bereits seit 2006 umkreist und mit ihrer hochauflösenden Kamera seitdem Bilder von der Oberfläche des Roten Planeten schießt. Auf diesen Aufnahmen ließen sich tatsächlich die Krater identifizieren, die die vier Meteoriten geschlagen hatten. Einer der Krater war sogar bereits auf Bildern aufgefallen. Die Durchmesser lagen zwischen rund vier und zwölf Metern. Die Masse der Meteoriten lag nach Schätzungen damit beim Einschlag zwischen etwa zehn und vierzig Kilogramm.

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