Mars

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Steckbrief

Mittlere Entfernung zur Sonne	etwa 227,7 Millionen km (1,52 AE)
Durchmesser	etwa 6.780 km, etwa halb so groß wie die Erde
Masse	etwa ein Zehntel der Erde (0,107 Erdmassen)
Tageslänge	etwa 24 h 40 min (ein Sonnentag, Sol genannt)
Länge eines Jahres	etwa 687 Erdtage
Monde	2 (Phobos und Deimos)
Schwerkraft an der Oberfläche	etwa 38 % der Erdschwerkraft; wer 70 kg wiegt, würde dort etwa 27 kg wiegen
Temperaturspanne	etwa −128 °C bis 27 °C
Hauptgase der Atmosphäre	etwa 95 % Kohlendioxid, dazu etwas Stickstoff und Argon

Kurz gesagt

Mars ist eine kalte, trockene Wüste mit einem Tag, der nur wenig länger ist als unserer.
Er besitzt den höchsten Vulkan des Sonnensystems, Olympus Mons, und ein Canyonsystem, so lang wie die USA breit sind.
Ausgetrocknete Flussbetten, Seeablagerungen und vergrabenes Eis zeigen, dass Mars einst viel feuchter war.
Seine Luft ist dünn und besteht überwiegend aus Kohlendioxid, und Staubstürme können den ganzen Planeten einhüllen.
Etwa alle 26 Monate kommt Mars der Erde am nächsten und leuchtet dann hell orangerot.

Der Rote Planet

Mars ist der vierte Planet von der Sonne aus und der äußerste der Gesteinsplaneten. Er ist etwa halb so breit wie die Erde, und seine Schwerkraft an der Oberfläche beträgt etwas mehr als ein Drittel der unseren.

Seine rostige Farbe stammt von Eisenmineralen in Staub und Gestein, die oxidiert sind, dieselbe Chemie, die altes Eisen rot werden lässt. Feiner, vom Wind getragener Staub verteilt diese Farbe fast überall und färbt sogar den Himmel blass karamellfarben.

Mars hat Jahreszeiten wie die Erde, weil seine Achse um etwa 25 Grad geneigt ist, nahe an unseren 23,4. Jede Jahreszeit dauert ungefähr doppelt so lange, denn ein Marsjahr entspricht fast zwei Erdjahren.

Riesige Vulkane und ein gewaltiger Canyon

Olympus Mons ist der höchste bekannte Vulkan im Sonnensystem. Er erhebt sich etwa 25 km über die umliegenden Ebenen, fast dreimal so hoch wie der Mount Everest, und sein Fuß würde eine Fläche von der Größe des US-Bundesstaats Arizona bedecken.

So groß konnte er werden, weil Mars keine beweglichen tektonischen Platten hat. Ein heißer Fleck im Untergrund blieb sehr lange unter demselben Stück Kruste und türmte die Lava immer höher auf.

Valles Marineris ist ein Canyonsystem von etwa 4.000 km Länge und etwa 5 bis 10 km Tiefe. Es entstand vor allem, weil die Kruste sich dehnte und aufriss, nicht weil ein Fluss es ausgrub. Auf der Erde würde es sich von Küste zu Küste quer über Nordamerika erstrecken.

Ein Planet, der einst feucht war

Orbiter und Rover haben ausgetrocknete Flussbetten, Deltas und Minerale gefunden, die nur im Wasser entstehen. Vor Milliarden Jahren hatte Mars wahrscheinlich Seen und vielleicht ein flaches Meer in seinem nördlichen Tiefland.

Heute kann flüssiges Wasser auf der Oberfläche nicht lange bestehen, weil die Luft zu dünn und zu kalt ist. Wasser gibt es aber noch als Eis in den Polkappen und knapp unter dem Boden in weiten Gebieten. Herauszufinden, ob es Leben gab, als Mars feucht war, ist eines der Hauptziele seiner Erforschung.

Seine dichtere frühe Atmosphäre verlor Mars vermutlich, weil sein Magnetfeld vor langer Zeit erlosch. Ohne diesen Schutz trug der Sonnenwind das Gas langsam ins All davon, ein Vorgang, den der NASA-Orbiter MAVEN direkt gemessen hat.

Dünne Luft und Staubstürme

Die Marsatmosphäre besteht zu etwa 95 Prozent aus Kohlendioxid. Sie ist zudem sehr dünn: Der Druck an der Oberfläche beträgt weniger als 1 Prozent dessen, was wir auf der Erde auf Meereshöhe haben.

So dünne Luft speichert kaum Wärme, daher schwanken die Temperaturen stark. Ein Sommernachmittag nahe dem Äquator kann etwa 27 °C erreichen, während die Polarnächte auf etwa −128 °C abkühlen.

Der Wind wirbelt den feinen Staub zu Stürmen auf. Die meisten bleiben örtlich begrenzt, doch alle paar Jahre kann ein Sturm so lange wachsen, bis er wochenlang den ganzen Planeten bedeckt. Ein globaler Sturm im Jahr 2018 schirmte so viel Sonnenlicht ab, dass der solarbetriebene Rover Opportunity seine Energie verlor und verstummte.

Die Polkappen verändern sich mit den Jahreszeiten. Im Winter der jeweiligen Halbkugel friert ein Teil des Kohlendioxids aus der Luft als Trockeneis auf der Kappe fest und wird im Frühling wieder zu Gas. Dadurch verändert sich der Luftdruck des Planeten im Lauf des Jahres spürbar.

Über den ganzen Planeten gemittelt liegt die Oberflächentemperatur bei etwa −53 °C. Die alltäglichen Winde sind schwach, Böen können aber über etwa 100 km/h erreichen. Weil die Luft so dünn ist, würde sich selbst eine starke Böe für einen Menschen vor Ort wie eine leichte Brise anfühlen.

Phobos und Deimos

Mars hat zwei kleine, unförmige Monde. Phobos misst etwa 22 km, Deimos etwa 13 km. Beide könnten eingefangene Asteroiden sein oder Trümmer, die vor langer Zeit bei einem großen Einschlag auf dem Mars herausgeschleudert wurden.

Phobos kreist so nah, dass er Mars dreimal am Tag umrundet. Er bewegt sich langsam spiralförmig nach innen und wird in einigen Dutzend Millionen Jahren entweder auf den Mars stürzen oder zu einem Ring zerbrechen.

Von der Marsoberfläche aus geht Phobos im Westen auf und im Osten unter, weil er schneller umläuft, als Mars sich dreht. Deimos, weiter draußen, zieht in mehr als zwei Tagen langsam über den Himmel.

Die Erforschung des Mars

Mars ist nach der Erde der am häufigsten besuchte Planet. Der erste Rover der NASA, Sojourner, landete 1997. Die Zwillingsrover Spirit und Opportunity folgten 2004, und Opportunity war etwa 14 Jahre lang unterwegs.

Curiosity, ein Rover von der Größe eines Autos, landete 2012 im Gale-Krater und untersucht noch immer geschichtete Gesteine, die die wasserreiche Vergangenheit des Planeten aufzeichnen. Perseverance landete 2021 im Jezero-Krater, einem alten Seebett. Der Rover sammelt Gesteinsproben, die eine künftige Mission zur Erde bringen könnte.

Perseverance hatte Ingenuity an Bord, einen kleinen Hubschrauber, der im April 2021 den ersten motorisierten Flug auf einem anderen Planeten absolvierte. Geplant waren fünf Flüge, es wurden 72, bevor ein beschädigtes Rotorblatt seine Mission im Januar 2024 beendete. Auch Chinas Rover Zhurong landete 2021, und zahlreiche Orbiter mehrerer Länder kartieren den Planeten von oben.

Die Landung ist schwierig. Die dünne Luft reicht aus, um eine Raumsonde beim Abstieg aufzuheizen, aber nicht, um sie allein mit Fallschirmen abzubremsen. Deshalb setzen Missionen zusätzlich Raketen, Airbags oder, bei Curiosity und Perseverance, einen schwebenden Himmelskran ein, der den Rover an Seilen absetzte.

So sehen Sie Mars selbst

Mars ist mit bloßem Auge leicht zu erkennen, dank seiner ruhig leuchtenden orangeroten Farbe. Am besten steht er um die Opposition, wenn die Erde zwischen Mars und Sonne hindurchzieht. Das geschieht etwa alle 26 Monate; Mars geht dann bei Sonnenuntergang auf und bleibt die ganze Nacht sichtbar.

Weil die Marsbahn deutlich oval ist, bringen manche Oppositionen ihn viel näher als andere, daher schwanken Helligkeit und Größe von einer zur nächsten.

Im kleinen Teleskop zeigt Mars um die Opposition ein winziges Scheibchen. In ruhigen Nächten erkennt man oft eine helle weiße Polkappe und dunklere graue Flecken, Gebiete mit freiliegendem Gestein, auf denen weniger heller Staub liegt. Höhere Vergrößerung und Geduld helfen, denn unsere eigene Luft lässt das Bild flimmern.

Zwischen den Oppositionen wird Mars lichtschwächer und kleiner, weil die Erde auf ihrer schnelleren Bahn davonzieht. Einige Monate um die Opposition scheint er sich zudem eine Zeit lang rückwärts vor den Sternen zu bewegen, ein Effekt namens rückläufige Bewegung, der entsteht, weil die Erde ihn überholt.