Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aurora über dem Mars

17.02.2006


In einem magnetischen Trichter werden positive Ionen vom Mars weg beschleunigt, während Elektronen auf die Atmosphäre des Planeten prallen und dort Aurora-Phänomene verursachen. Bild: Rickard Lundin / IRF


Das rechte Bild zeigt die Nachseite des Mars während eines Sonnensturms, wie man sie im sichtbaren Licht durch ein sehr empfindliches Teleskop beobachten würde. Entlang der Krustenfelder über der Südhalbkugel bildet sich Aurora-Leuchten. Über der Tagseite (links) verhindert die Ionosphäre des Planeten die Bildung einer Aurora. Bild: Mats Holmstroem / IRF


Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung weisen am Roten Planeten beschleunigte Ionen nach

... mehr zu:
»ASPERA-3 »Magnetfeld »Mars

Auch der Mars ist magnetisch und zeigt über seiner Südhalbkugel "Polarlichter". Nun haben Wissenschaftler mit dem Teilchenspektrometer ASPERA-3 an Bord des europäischen Satelliten Mars Express die Plasmaphysik dieser Aurora näher untersucht. Dabei fanden sie geladene Teilchen - vermutlich Sauerstoffionen -, die aus der Atmosphäre des Planeten in den freien Weltraum geschleudert werden. Die Beobachtung könnte dabei helfen zu klären, wie der Mars seine Atmosphäre verloren hat. Am Bau des Instruments ASPERA-3 war das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau wesentlich beteiligt. Das schwedischen Institut für Weltraumphysik in Kiruna hat das Experiment geleitet (Science, 17. Februar 2006).

Seit etwa zehn Jahren wissen die Forscher, dass über der Südhalbkugel des Mars starke Magnetfelder existieren, offenbar Relikte eines ursprünglichen Magnetfelds in der Planetenkruste. Diese Felder weisen eine sehr heterogene Struktur mit lokalen magnetischen Trichtern auf. Geophysiker vermuteten daher, dass an diesen Trichtern - wie an den Polkappen der Erde - Aurora-Phänomene auftreten müssten. Tatsächlich beobachtete das Spektrometer SPICAM auf der Sonde Mars Express im Frühjahr 2005 erstmals UV-Strahlung von der Nachtseite des Mars.


Das Spektrometer ASPERA-3 befindet sich ebenfalls an Bord des europäischen Satelliten und misst Energie und Richtung von geladenen und ungeladenen Atomen und Molekülen im marsnahen Weltraum. Daher setzten es die Wissenschaftler zur Erforschung der planetaren Aurora ein. Ihre Messungen ergaben, dass dort wie bei der Erde Elektronen in magnetischen Trichtern zum Mars hin beschleunigt werden, während gleichzeitig schwere Ionen aus seiner Atmosphäre ins All schießen (Abb.1). Vermutlich handelt es sich dabei um Sauerstoffionen, die häufigste Ionenart in der Marsatmosphäre oberhalb von etwa 200 Kilometer Höhe.

Die Forscher registrierten die beschleunigten Ionen besonders über Regionen, in denen das Krustenfeld des Planeten seine Polarität ändert. Daraus leiteten sie ab, wie die Nachtseite des Mars in einem empfindlichen Teleskop aussähe (Abb. 2). Allerdings ist das Licht der Mars-Aurora zu schwach, um von der Erde aus wahrgenommen zu werden.

Wie hat der Mars seine ursprünglich dichte Atmosphäre verloren? So lautet eines der größten Rätsel der Planetenforschung. Die beschriebenen Messungen könnten zur Klärung dieser Frage beitragen. Jedenfalls deuten die Erosionsspuren an der Oberfläche des Mars darauf hin, dass es dort in den ersten 500 Millionen Jahren nach seiner Entstehung große Wassermengen und eine entsprechend dichte Atmosphäre gab. Vermutlich beendete der Einschlag eines anderen Himmelskörpers diese Periode. Dabei ging offenbar die Atmosphäre verloren und das innere Magnetfeld des Planeten erlosch.

Seit einigen Jahren diskutieren die Wissenschaftler, ob der ständige Strom energiereicher Teilchen von der Sonne (Sonnenwind) die Atmosphäre im Lauf der vergangenen drei Milliarden Jahre abgetragen hat. Mit dem ASPERA-3-Experiment auf Mars Express wollen die Forscher untersuchen, wie effizient diese Abtragung ist. Der jetzt nachgewiesene Verlust von Sauerstoffionen in magnetischen Trichtern spielt dabei eine wichtige Rolle.

Originalveröffentlichung:

R. Lundin, D. Winningham, S. Barabash, R. Frahm, M. Holmstrom, J.-A. Sauvaud, A. Fedorov, K. Asamura, A. J. Coates, Y. Soobiah, K. C. Hsieh, M. Grande, H. Koskinen, E. Kallio, J. Kozyra, J. Woch, M. Fränz, D. Brain, J. Luhmann, S. McKenna-Lawler, R. S. Orsini, P. Brandt, P. Wurz
Plasma Acceleration Above Martian Magnetic Anomalies
Science, vol. 311, issue 5763, 17 February 2006

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: ASPERA-3 Magnetfeld Mars

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT
18.07.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

nachricht Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung
17.07.2018 | Österreichische Akademie der Wissenschaften

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Europaweit erste Patientin mit neuem Hybridgerät zur Strahlentherapie behandelt

19.07.2018 | Medizintechnik

Waldrand oder mittendrin: Das Erbgut von Mausmakis unterscheidet sich je nach Lebensraum

19.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Automatisiertes Befüllen von Regalen im Einzelhandel

19.07.2018 | Verkehr Logistik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics