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ATLANTA – Der Mars rotiert laut Daten, die der InSight-Lander der NASA auf dem Roten Planeten gesammelt hat, schneller als früher.
Der inzwischen ausgemusterte InSight war mit einer Reihe von Instrumenten ausgestattet, darunter Antennen und einem Funktransponder namens RISE oder dem Rotation and Interior Structure Experiment. Die Instrumente wurden verwendet, um die Rotation des Mars während der ersten 900 Tage der Mission auf dem Planeten zu verfolgen.
Astronomen ermittelten, dass sich die Drehung des Planeten um etwa 4 Millibogensekunden pro Jahr² erhöht, was die Länge eines Marstages um den Bruchteil einer Millisekunde pro Jahr verkürzt. Ein Marstag dauert etwa 40 Minuten länger als ein Tag auf der Erde.
Die erhöhte Beschleunigung scheint unglaublich gering zu sein, und die Forscher sind sich nicht ganz sicher, was sie verursacht. Sie vermuten jedoch, dass dies auf die Eisansammlung an den Marspolen oder auf das Ansteigen von Landmassen nach der Eisbedeckung zurückzuführen sein könnte. Wenn sich die Masse eines Planeten auf diese Weise verschiebt, kann dies dazu führen, dass sich die Rotation des Planeten beschleunigt.
Die Ergebnisse, die auf einer Analyse der InSight-Daten basieren, die geteilt wurden, bevor die Mission keinen Strom mehr hatte und in den Ruhestand ging, wurden in einer im Juni in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studie veröffentlicht.
Ursprünglich sollte die InSight-Mission, die als erste das Innere des Mars untersuchte, nach ihrer Landung im November 2018 etwa zwei Jahre dauern. Doch die NASA verlängerte die Mission um weitere zwei Jahre.
Die InSight-Mission sammelte bis zum Schluss weiterhin Daten über den Mars und verstummte im Dezember 2022, nachdem Staub die Sonnenkollektoren daran hinderte, Sonnenlicht zu empfangen.
Wissenschaftler nutzten das Deep Space Network, um Signale an RISE auf InSight zu senden, das das Signal dann zurück zur Erde reflektierte. Diese weitergeleiteten Signale halfen den Forschern, kleine Frequenzänderungen zu verfolgen, die durch die Doppler-Verschiebung verursacht wurden, die dazu führt, dass sich die Tonhöhe der Sirenen je nach Entfernung ändert. Die Frequenzänderungen korrelierten mit der Rotation des Planeten.
„Was wir suchen, sind Schwankungen, die im Verlauf eines Marsjahres nur wenige zehn Zentimeter betragen“, sagte der leitende Studienautor Sebastien Le Maistre, RISEs Hauptforscher am Königlichen Observatorium von Belgien, in einer Erklärung. „Es dauert sehr lange und es müssen viele Daten gesammelt werden, bevor wir diese Variationen überhaupt erkennen können.“
Das Wackeln des Mars messen
Frühere Untersuchungen, die durch die einzigartigen Entdeckungen der Mission im Inneren des Planeten ermöglicht wurden, bestätigten, dass der Mars einen Kern aus geschmolzenem Metall hat. Anschließend verwendeten die Forscher RISE, um das Wackeln des Mars zu messen, während der Kern darin herumschwappt.
Durch die Verfolgung des Wackelns oder der Nutation des Mars konnte das Team die Größe des Kerns messen.
Die RISE-Daten deuten darauf hin, dass der Kern einen Radius von etwa 1.140 Meilen hat.
Diese neue Zahl wurde mit früheren Schätzungen des Kernradius verglichen, die durch die Verfolgung seismischer Wellen auf ihrem Weg durch das Marsinnere ermittelt wurden. Durch die Kombination dieser Messungen schätzen die Forscher, dass der Marskern einen Radius zwischen 1.112 und 1.150 Meilen hat.
Auch wenn InSight nicht mehr betriebsbereit ist, hat sein Schatz an Daten, die vier Jahre lang auf der Marsoberfläche gesammelt wurden, die Art und Weise verändert, wie Wissenschaftler den Roten Planeten verstehen. Die Mission war die erste, die einige Geheimnisse des Marsinneren enthüllte, und Wissenschaftler werden ihre Daten in den kommenden Jahrzehnten analysieren.
„Es ist wirklich cool, diese neueste Messung durchführen zu können – und zwar so präzise“, sagte Bruce Banerdt, der vor seiner Pensionierung am 1. August als leitender Forscher bei InSight fungierte, in einer Erklärung. Er arbeitete 46 Jahre lang am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien.
„Ich bin schon lange an den Bemühungen beteiligt, eine geophysikalische Station wie InSight auf den Mars zu bringen, und Ergebnisse wie diese machen die jahrzehntelange Arbeit lohnenswert.“