Geisterhaftes Leuchten: Neue Aufnahmen der NASA-Marssonde MAVEN zeigen den Roten Planeten in ungewohntem Licht. Denn der Spektrograf der Sonde hat die UV-Abstrahlung des Mars eingefangen, darunter auch das geisterhafte Nachtglühen. Dieses UV-Licht entsteht, weil Verbindungen an der Marsoberfläche und in der Gashülle mit dem Sonnenlicht reagieren und dann ihrerseits Strahlung abgeben.
Seit 2014 kreist die NASA-Raumsonde MAVEN im Marsorbit und liefert seither neue und spannende Informationen über die Atmosphäre des Roten Planeten. So entdeckte die Sonne erstmals Polarlichter auch auf der Nordhalbkugel des Planeten und trug dazu bei, das Rätsel der marsianischen Riesenwolken zu lösen.
Wolkenbildung über Vulkanen
Jetzt hat die NASA neue Aufnahmen der Raumsonde veröffentlicht, die den Mars in ungewohntem Licht zeigen: im Ultraviolett. Ansichten der Tagseite im UV-Licht enthüllen die dynamische Wolkenbildung auf dem Roten Planeten: Im Laufe nur eines Nachmittags bilden sich über den großen Vulkanen des Mars dichte Wolkenkappen.
Diese Wolken entstehen durch ähnliche Prozesse wie auf der Erde: An den Hängen der Vulkane steigt das vom Sonnenlicht erwärmte Gas auf und kühlt sich dabei immer weiter ab. Dadurch kristallisiert es aus und bildet die hier weißlich sichtbaren Eiswolken. Am Mars-Südpol macht die UV-Ansicht zudem das Ozon sichtbar, in den Falschfarben-Aufnahmen erscheint es als rosafarbener Schleier.
Nachtglühen eingefangen
MAVEN hat auch die ersten Aufnahmen vom Nachtglühen des Roten Planeten geliefert. Schon seit längerem haben Planetenforscher vermutet, dass die Nachtseite des Mars UV-Strahlung abgibt. Ursache dafür sind photochemische Reaktionen in der Marsatmosphäre, die tagsüber durch die Sonneneinstrahlung in Gang gesetzt werden. Dabei wird unter anderem Kohlendioxid gespalten.
Der Höhenwind des Mars trägt diese Moleküle auf die Nachtseite des Planeten. Dort reagieren die beim CO2-Zerfall freigesetzten Sauerstoffatome mit Stickstoff und bilden Stickstoffmonoxid (NO). Dabei wird Energie in Form von UV-Photonen frei und erzeugt auf der Nachtseite des Mars das charakteristische Nachtglühen im UV-Licht.
Winde als Ozonschutz
In der MAVEN-Aufnahme erscheinen im Nachtglühen hellere und dunklere Bereiche. Sie zeigen, wo die Marswinde die NO-Moleküle zusammenschieben und erlauben so Rückschlüsse auf die Winde in rund 60 bis 100 Kilometern Höhe über der Marsoberfläche. Diese Zirkulationsmuster verändern sich stark mit den Jahreszeiten.
Die starken Winde sind auch der Grund dafür, dass das Ozon am Mars-Südpol auch im südlichen Frühjahr noch in relativ hoher Konzentration erhalten bleibt. Normalerweise müsste das Ozon am Ende des Winters durch Wasserdampf und Sonneneinstrahlung abgebaut werden. Doch wie die MAVEN-Aufnahmen enthüllen, wirken die um den Planeten zirkulierenden Winde als Barriere, die den Wasserdampf zumindest einige Zeit noch von der Polarregion fernhalten.
„MAVEN hat in den letzen Monaten hunderte Aufnahmen gemacht und uns damit den Mars in bisher höchster UV-Auflösung gezeigt“, sagt Nick Schneider von der University of Colorado, Boulder.
(NASA, 18.10.2016 – NPO)
