Ungewöhnlich: Ein Erdbeben auf dem Mars liefert wichtige Informationen über die Marskruste!

Ein Erdbeben auf dem Mars im letzten Jahr hat Wissenschaftlern neue Erkenntnisse über die Geologie und Struktur des Roten Planeten gebracht.

Im vergangenen Jahr wurde das stärkste Erdbeben, das jemals auf dem Roten Planeten beobachtet wurde, vom Seismometer der Insight-Mission aufgezeichnet. Zwar ist seine Stärke von 4,6 auf der Richterskala bis heute das stärkste Beben, das jemals auf dem Mars oder einem anderen Planeten des Sonnensystems gemessen wurde, doch hat dieses Beben den Wissenschaftlern zum Teil völlig neue Erkenntnisse über die Struktur und die innere Geologie des Mars verschafft.

Erdbeben liefert neue Erkenntnisse über die Struktur des Mars

Dieses (für den Mars) starke Erdbeben ereignete sich am 22. Mai 2022 und konnte daher von den Sonden der Insight-Mission aufgezeichnet werden, die ihre Untersuchungen des Roten Planeten nach fünf Jahren im Dezember letzten Jahres abgeschlossen hatte. Neben der hohen Magnitude durchliefen die Wellen dieses Bebens auch den gesamten Marsboden und umrundeten den Planeten etwa dreimal, bevor sie sich auflösten.

Dies ermöglichte es, vollständige seismische Daten vom gesamten Mars zu erhalten, was bis dahin nicht möglich gewesen war. Diese lieferten zwar genaue seismische Daten, aber nur regional, sodass es nicht möglich war, den gesamten Roten Planeten zu betrachten.

Durch die Messung der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen des Erdbebens vom 22. Mai 2022 auf dem Planeten bei verschiedenen Frequenzen konnten die Wissenschaftler ein Gesamtbild des Planeten und einen Einblick in seine innere Struktur gewinnen. So konnten die Geologen schätzen, dass die Marskruste im Durchschnitt eine Dicke von 42 bis 56 km besaß. Zum Vergleich: Die Erdkruste ist durchschnittlich 21 bis 27 km dick und die Mondkruste 34 bis 43 km.

Das Beben könnte auch gezeigt haben, dass die Nordhalbkugel des Mars eine dünnere Kruste hat als die Südhalbkugel. Bisher glaubten Wissenschaftler, dass der Unterschied in der Topographie zwischen dem Norden und dem Süden des Planeten (Mars-Dichotomie) durch eine unterschiedliche Zusammensetzung der Gesteine in den beiden Hemisphären erklärt werden kann, aber dieses Erdbeben und die daraus resultierenden Daten haben gezeigt, dass dies nicht der Fall ist, sondern dass die Marskruste in der südlichen Hemisphäre des Mars einfach viel dicker ist.

Diese Entdeckung ist sehr interessant und beendet eine langjährige wissenschaftliche Diskussion über den Ursprung und die Struktur der Marskruste

Neben den Unterschieden in der Dicke der Marskruste zwischen den beiden Hemisphären konnten auch starke Kontraste zwischen den verschiedenen Regionen des Planeten festgestellt werden. So konnten die Wissenschaftler feststellen, dass die Kruste des Roten Planeten im Isidis-Einschlagbecken nur 10 km dick ist, in der Provinz Tharsis (in der Nähe des Olympus, dem höchsten Vulkan des Sonnensystems) jedoch bis zu 90 km dick ist.

Berg Olymp — Der Mount Olympus, der größte Vulkan des Sonnensystems, liegt in einer Region, in der die Marskruste besonders dick ist

Schließlich sagt die Dicke der Marskruste auch etwas über die Art und Weise aus, wie der Planet seine Wärme erzeugt, sowie über seine thermische Geschichte. Der Mars weist keine tektonische Aktivität auf, da er wahrscheinlich ein Einplattenplanet ist. Die Hauptwärmequelle des Roten Planeten ist der Zerfall radioaktiver Elemente im Gestein wie Thorium, Uran und Kalium.

Die Daten zeigten, dass 50-70% dieser Wärmequellen in der Marskruste vergraben sind, was erklären würde, warum es unter der Oberfläche Regionen gibt, in denen die Gesteinsschmelze (und damit die vulkanische Aktivität) auch heute noch aktiv ist.