Das monströseste Marsbeben aller Zeiten verrät, woher es kam – Ars Technica

Die Erde hat Erdbeben. Der Mars hat Marsbeben. Es gibt nur einen Unterschied: Marsbeben werden am häufigsten durch Meteoriteneinschläge verursacht, da auf dem Roten Planeten die tektonischen Platten fehlen, die Krustenstücke auf der Erde verschieben. Was verursachte also das heftigste Marsbeben aller Zeiten, wenn es keine Hinweise auf eine Kollision gab?

Die Vibrationen des Bebens der Stärke 4,7 lösten sechs Stunden lang (wenn nicht länger) Erschütterungen durch die Marskruste aus und wurden im Mai 2022 vom InSight-Lander der NASA erfasst. Dieses Marsbeben, auch bekannt als S1222a, wurde vermutlich durch einen Meteoriteneinschlag verursacht Ein internationales Forscherteam begann sofort mit der Suche nach Hinweisen auf einen frischen Krater. Das Problem war, dass es keine gab. Zu diesem Zeitpunkt begann das Team unter der Leitung des Planetengeophysikers Benjamin Fernando zu vermuten, dass möglicherweise etwas unter der Oberfläche vor sich ging.

„Wir haben eine umfassende Suche in der Region durchgeführt, in der sich das Marsbeben ereignete“, sagten Fernando und sein Team in einer kürzlich in Geophysical Research Letters veröffentlichten Studie. „Wir haben in der Gegend keine neuen Krater identifiziert, was darauf hindeutet, dass das Marsbeben wahrscheinlich durch geologische Prozesse verursacht wurde.“

Ein unsichtbarer Schuldiger

Es wäre fast unmöglich gewesen, den hypothetischen Krater zu übersehen, der als Folge von S1222a zurückgeblieben ist, wenn einer tatsächlich dort gewesen wäre. Die Forscher schätzten, dass der Durchmesser mindestens 300 Meter (etwa 1.000 Fuß) betragen musste.

InSight hatte zuvor acht Marsbeben identifiziert, die durch Einschläge verursacht wurden, wobei die beiden größten einen Durchmesser von jeweils 150 Metern (500 Fuß) hatten. Es gab Ähnlichkeiten zwischen diesen und S1222a, da dies die einzigen drei Ereignisse waren, bei denen seismische Wellen an der Oberfläche identifiziert wurden. Die Wellen hielten auch längere Zeit an, bei S1222a bis zu 10,5 Stunden. Eine weitere Gemeinsamkeit aller drei Ereignisse war die Energie, die einen größeren Frequenzbereich abdeckte als andere Marsbeben. Es schien, dass dies Anzeichen für ein weiteres Einschlagbeben waren – aber warten Sie.

Trotz der Ähnlichkeiten, die auf eine Meteoriteneinschlagung auf dem Mars hindeuteten, gab es offensichtliche Unterschiede, die das Team nicht ignorieren konnte. Die Stärke von S1222a übertraf die der beiden anderen Beben, denen es ähnelte, bei weitem, und bei diesem Beben kam es zu einer größeren Vielfalt an seismischen Wellen als bei den beiden anderen.

Dennoch beschlossen Fernando und seine Kollegen, nach einem Einschlagskrater zu suchen. Die Krater beider vorangegangener Ereignisse waren von dunkleren Explosionszonen umgeben, die selbst auf Bildern mit niedriger Auflösung des MARCI-Instruments (Mars Color Imager) des Mars Reconnaissance Orbiters zu sehen waren. Es bestand kein Zweifel daran, dass ein Krater von S1222a eine noch größere Explosionszone hätte haben müssen. Allerdings war weder ein Krater noch eine Explosionszone zu sehen.

Wenn S1222a durch einen Einschlag entstanden wäre und sich ein Krater gebildet hätte, kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass eines von zwei Dingen zutreffen muss. Der Krater war möglicherweise zu klein, als dass er oder seine Explosionszone mit aktuellen Instrumenten abgebildet werden könnten. Alternativ könnte es sich auf einem Teil der Oberfläche gebildet haben, der eine besonders seltsame Topographie aufwies, die die Sicht erschwerte, oder die nicht viel Staub aufwies. Aber der Mars ist ein staubiger Planet, und die Hypothese der geringen Staubmenge konnte ausgeschlossen werden, da S1222a in einer Region lokalisiert war, die mit rötlichem Staub bedeckt war. Selbst mittel- und hochaufgelöste Bilder verschiedener Raumsonden zeigten keine Krater oder Explosionszonen, die mit denen von S1222a übereinstimmen würden.

Unter der Oberfläche

Wenn der Täter kein Weltraumfelsen gewesen wäre, was könnte dann möglicherweise das größte bekannte Marsbeben verursacht haben? In Ermangelung eines massiven Kraters, einer Explosionszone oder Staubwolken, die möglicherweise der Stärke von S1222a entsprochen hätten, kam das Team schließlich zu dem Schluss, dass unterirdische Kräfte hinter dem Beben gestanden haben müssen.

„Die einzige Erklärung, die mit aktuellen Beobachtungen übereinstimmt, ist eine unterirdische tektonische Quelle“, sagten sie in derselben Studie.

Aber wie könnte es eine geologische Quelle ohne tektonische Platten auf dem Mars geben? Tektonische Kräfte können durch alles erzeugt werden, was einen erheblichen Einfluss auf die Kruste eines Planeten hat, nicht nur durch die gleitenden Platten, die auf der Erde Phänomene wie Beben und Vulkane verursachen. Fernando vermutet, dass S1222a möglicherweise das Ergebnis der über Milliarden von Jahren enormen Belastung der Marskruste durch Abkühlung und Schrumpfung ist.

Diese Prozesse laufen nicht alle gleichmäßig auf dem gesamten Planeten ab. Verschiedene Regionen können zu unterschiedlichen Zeiten Veränderungen erfahren, und warum einige Regionen des Mars stärker belastet sind als andere, ist ein Rätsel, das Wissenschaftler weiterhin untersuchen.

Die tektonischen Kräfte auf einem fremden Planeten mögen sich drastisch von denen auf der Erde unterscheiden, aber zumindest der Hauptverdächtige, von dem angenommen wird, dass er S1222a verursacht hat, ist jetzt ausgeschlossen. Zukünftige Raumschiffe mit einer noch größeren Fähigkeit zur Erkennung seismischer Wellen als InSight könnten uns nach und nach sagen, was unter dieser roten, felsigen, sonnenverwöhnten Oberfläche passiert.

Geophysical Research Letters, 2023. DOI: 10.1029/2023GL103619.