Auch nach dem Ende von MAVEN gibt der Mars weiter neue Geheimnisse preis
Die MAVEN-Mission der NASA ist offiziell beendet, doch das wissenschaftliche Erbe des Raumfahrzeugs wächst weiter. Eine neue Studie auf Basis von MAVEN-Beobachtungen berichtet, dass sich einige Polarlichter auf dem Mars durch einen ähnlichen Prozess bilden wie jene auf der Erde. Das liefert ein schärferes Bild davon, wie Sonnenpartikel mit dem fragmentierten magnetischen Umfeld des Roten Planeten interagieren.
Die Erkenntnis stammt aus einer am 23. Juli 2026 in Nature Communications veröffentlichten Arbeit mit dem Titel „Miniature Dungey-like cycle at Mars“. Forschende unter Leitung von Wissenschaftlern der University of California, Berkeley, nutzten Daten mehrerer MAVEN-Instrumente, um zu dem Schluss zu kommen, dass auf Mars-Skala eine Version des Dungey-Zyklus stattfindet. Auf der Erde beschreibt dieser Zyklus, wie magnetische Rekonnexion und Plasmazirkulation geladene Teilchen aus dem Sonnenwind in die obere Atmosphäre lenken, wo sie Polarlichter auslösen können.
Das Ergebnis ist deshalb bedeutsam, weil der Mars sich eigentlich nicht auf die offensichtliche Weise wie die Erde verhalten sollte. Die Erde besitzt ein globales Magnetfeld, das geladene Teilchen zu den Polen lenkt. Mars hat das nicht. Sein planetarer magnetischer Dynamo erlosch vor Milliarden von Jahren, zurück blieben nur lokale krustale Magnetfelder. Dennoch deutet die neue Studie darauf hin, dass zumindest ein Teil derselben elektrodynamischen Grundlogik weiter gilt, nur in viel kleinerem Maßstab und in einer deutlich lückenhafteren magnetischen Umgebung.
Wie Polarlichter auf zwei sehr unterschiedlichen Welten entstehen
Auf der Erde sind Polarlichter an eine große, globale Magnetosphäre gebunden. Wenn das Magnetfeld der Sonne auf das der Erde trifft, können sich Feldlinien neu verbinden. Dieser Prozess schleust Sonnenwindteilchen in Magnetosphäre und Magnetschweif ein und treibt so elektrische Ströme und Plasmazirkulation an. Elektronen können dann zurück in die Atmosphäre beschleunigt werden, wo sie mit atmosphärischen Bestandteilen kollidieren und die bekannten Polarlichter erzeugen.
Der von dem britischen Weltraumforscher James Dungey 1961 erstmals beschriebene Dungey-Zyklus ist zentral für dieses Bild. Er erklärt die Zirkulation von Plasma in der Magnetosphäre und oberen Atmosphäre der Erde sowie die Wege, über die Sonnenenergie in Polarlichterscheinungen umgewandelt wird.
Mars ist ein weitaus schwierigerer Fall. Der Planet besitzt keinen globalen magnetischen Schutzschild mehr. Stattdessen gibt es nur noch isolierte Magnetregionen, die mit stark magnetisierten Abschnitten der Kruste verbunden sind. Das sind Überreste eines alten Feldes, das im Gestein aus einer Zeit erhalten blieb, als der Mars geologisch aktiver war. Weil diese krustalen Felder verstreut und nicht global sind, wäre zu erwarten, dass ein Polarlichtprozess auf dem Mars fragmentierter und lokalisierter aussieht als die weiten polaren Schleier der Erde.
Genau das legt die neue Analyse nahe. Der Mechanismus scheint der Art nach ähnlich zu sein, aber im Maßstab verkleinert. Statt eines planetenweiten magnetischen Antriebs, der Teilchen zu großen Polarregionen lenkt, nutzt der Mars kleine magnetische Taschen, die sich noch immer mit dem Sonnenwind rekonnexieren und lokale Polarlichtereignisse erzeugen können.
Warum das über die Lichtshow hinaus wichtig ist
Polarlichter sind visuell beeindruckend, für Planetenwissenschaftler aber auch Diagnoseinstrumente. Sie zeigen, wie Magnetfelder, geladene Teilchen und Atmosphären miteinander wechselwirken. Auf dem Mars sind diese Wechselwirkungen besonders wichtig, weil der Planet ständig atmosphärische Teilchen ins All verliert.
MAVEN, kurz für Mars Atmosphere and Volatile Evolution, hat sich mehr als ein Jahrzehnt lang genau mit diesem Problem befasst. Die Mission untersuchte, wie der Sonnenwind die Marsatmosphäre abträgt und wie das Fehlen eines globalen Magnetfelds diesen Verlust prägt. Auch wenn im Dezember 2025 der Kontakt zum Orbiter verloren ging und die Mission am 3. Juni 2026 offiziell endete, ist der angesammelte Datensatz noch immer reichhaltig genug für neue Entdeckungen.
Das Polarlichter-Ergebnis passt exakt zu diesem größeren wissenschaftlichen Ziel. Wenn Forschende nachvollziehen können, wie Sonnenpartikel in die obere Atmosphäre gelenkt werden, erhalten sie ein besseres Verständnis dafür, wie der Mars Energie und geladene Materie mit dem umgebenden Raum austauscht. Das wiederum hilft zu klären, wie sich Klima und Atmosphäre des Planeten im geologischen Zeitverlauf entwickelt haben.
Die neue Arbeit schärft auch eine wiederkehrende Lehre der vergleichenden Planetologie: Ein Planet muss keine kleinere oder größere Kopie der Erde sein, um Teile derselben Physik zu teilen. Der Mars unterscheidet sich in wesentlichen strukturellen Punkten von der Erde, doch die Studie legt nahe, dass magnetische Rekonnexion und Plasmazirkulation sich unter sehr anderen Randbedingungen dennoch in einem erdähnlichen Muster organisieren können.
Ein Miniaturzyklus, keine perfekte Kopie
Die Studie behauptet nicht, dass der Mars eine Magnetosphäre wie die der Erde besitzt. Diese Unterscheidung ist wichtig. Das Magnetfeld der Erde wird von einem weiterhin aktiven inneren Dynamo erzeugt, der auf Bewegungen im flüssigen äußeren Kern um einen festen inneren Kern beruht. Mars verlor dieses globale Feld vor rund 4 Milliarden Jahren, als die Kernaktivität nachließ. Die verbliebenen krustalen Magnetregionen sind Relikte, kein funktionierender planetarer Schutzschild.
Das bedeutet, dass die martianische Version des Dungey-Zyklus zwangsläufig partiell und lokal begrenzt ist. Die Forschenden nennen sie aus gutem Grund „miniature“. Beobachtet wird keine verkleinerte Kopie des irdischen Systems, sondern ein Dungey-ähnlicher Prozess, der innerhalb isolierter magnetischer Strukturen arbeitet. Die Analogie ist stark, weil sie einen vertrauten Rahmen bietet, doch die Grenzen der Analogie sind ebenso aufschlussreich. Sie zeigen, wie robust manche Plasmaprozesse sind, selbst wenn sich das planetare Umfeld drastisch verändert.
Praktisch hilft das zu erklären, warum martianische Polarlichter auch ohne die planetare Magnetarchitektur auftreten können, die Wissenschaftler gewöhnlich mit Polarlichtaktivität verbinden. Die krustalen Felder scheinen ausreichen, um lokale Magnetosphären zu bilden, die mit einströmenden solaren Magnetfeldern rekonnexieren und die Niederschläge von Polarlichtteilchen antreiben.
Das Nachleben einer Raumfahrtmission
Hier gibt es auch eine ruhigere institutionelle Geschichte. Raumfahrtmissionen enden selten in dem Moment, in dem der Betrieb des Raumfahrzeugs aufhört. Ihre Datenarchive überdauern sie oft um Jahrzehnte, und einige der wichtigsten wissenschaftlichen Synthesen entstehen erst, nachdem Teams jahrelang Messungen verglichen, Methoden verfeinert und frühere Annahmen überprüft haben.
MAVEN tritt nun in diese Phase ein. Das operative Kapitel ist geschlossen, doch der Beobachtungsdatensatz wird weiterhin daraufhin ausgewertet, Antworten zu Atmosphärenverlust, Sonnenwindinteraktion und der magnetischen Geschichte des Mars zu liefern. Die neue Polarlichtstudie ist ein starkes Beispiel dafür, wie der Wert einer Mission weiterbestehen kann, nachdem die Hardware verstummt ist.
Das ist auch für die zukünftige Marsforschung wichtig. Je besser Forschende das Umfeld des Planeten im nahen Weltraum verstehen, desto besser können sie die Oberflächengeschichte, die atmosphärische Entwicklung und die Herausforderungen für künftige robotische oder menschliche Erkundung interpretieren. Das Verhalten geladener Teilchen, Sonnenstürme und Atmosphärenverlust sind keine isolierten Themen. Sie sind verbundene Teile einer größeren Geschichte darüber, wie sich der Mars von einer früher erdähnlicheren Welt zu dem kalten Planeten mit dünner Atmosphäre entwickelte, den wir heute sehen.
Ein klareres Bild eines magnetischen Flickenteppich-Planeten
Die Kernaussage ist einfach, aber folgenreich: Der Mars kann Polarlichter durch einen Mechanismus erzeugen, der dem auf der Erde ähnelt. Der Unterschied ist, dass der Mars dies über einen gebrochenen magnetischen Flickenteppich und nicht über ein einheitliches globales Feld tut.
Diese Einsicht gibt Forschenden einen kohärenteren Rahmen für das Verständnis martianischer Polarlichter und ein besseres Werkzeug, um diese Lichtphänomene mit der breiteren atmosphärischen Entwicklung des Planeten zu verknüpfen. Sie verlängert auch die wissenschaftliche Wirkung von MAVEN, einer Mission, deren Daten das Verständnis des Mars selbst nach dem Ende des Raumfahrzeugs weiter verändern.
- Eine Studie in Nature Communications berichtet von einem „miniature Dungey-like cycle“ auf dem Mars.
- Die Erkenntnis basiert auf Daten der NASA-Mission MAVEN, die am 3. Juni 2026 offiziell endete.
- Die Forschenden sagen, dass sich einige martianische Polarlichter durch einen ähnlichen Prozess bilden wie die Polarlichter auf der Erde, jedoch in viel kleinerem Maßstab.
Dieser Artikel basiert auf einer Berichterstattung von Universe Today. Zum Originalartikel.
Originally published on universetoday.com
