Planetarer Aufbau: InSight blickt tief unter die Oberfläche des Mars
Anhand der Messdaten des Seismometers an Bord der Raumsonde InSight, die sich seit November 2018 auf dem Mars befindet, konnten Sizhuang Deng und Alan Levander von der Rice University in Houston, Texas, nachweisen, dass sich das Innere des Roten Planeten in mehrere Zonen unterschiedlicher Dichte gliedert.
Die beiden Wissenschaftler werteten hierfür die Daten aus dem Zeitraum von Februar bis September 2019 aus. Sie analysierten mehr als 170 Erdbebenereignisse auf dem Mars. Dazu nutzten sie ausgefeilte Computerprogramme, um die subtilen Informationen über das Marsinnere aus den stark verrauschten Signalen herauszufiltern. Publiziert werden die Ergebnisse jetzt in den »Geophysical Research Letters«.
Demnach besteht der Mars unterhalb des Landeplatzes von InSight in Elysium Planitia aus einer Kruste aus Silikatgesteinen, einem silikatischen Gesteinsmantel und einem Kern aus metallischem Eisen. Die Kruste ist unterhalb der Sonde 35 Kilometer dick; auf sie folgt der Mantel des Planeten, der sich bis in eine Tiefe von 1520 bis 1600 Kilometern erstreckt. Darunter folgt der Eisenkern, der bis zum Zentrum des Mars reicht. In einer Tiefe von 1110 bis 1170 Kilometern unterhalb der Oberfläche wird eine Übergangszone erreicht; unterhalb derer wandelt sich das Silikatmineral Olivin unter den dort herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen in das dichtere Mineral Wadsleyit um. Dadurch steigt bei unveränderter chemischer Zusammensetzung die Dichte des Gesteinsmantels sprunghaft an. Eine solche Umwandlung wird in der Fachsprache als isochemische Reaktion bezeichnet. Auch innerhalb der Erde findet diese Mineralumwandlung statt, allerdings wegen der dort beträchtlich höheren Druck- und Temperaturwerte bereits ab etwa 650 Kilometer Tiefe. Hier erfolgt der Übergang vom oberen Erdmantel zum unteren Erdmantel.
Mit den Daten von InSight zeigt sich nun, dass der innere Aufbau des Mars den allgemeinen Modellvorstellungen des Planeteninneren entspricht. Nun aber sind erstmals sehr viel genauere Angaben über die tatsächlichen Verhältnisse im Roten Planeten möglich.
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