Dieser koronale Massenauswurf, der vom Solar Dynamics Observatory der NASA aufgezeichnet wurde, brach am 31. August 2012 auf der Sonne aus, bewegte sich mit über 900 Meilen pro Sekunde und schickte Strahlung tief in den Weltraum. Das Magnetfeld der Erde schirmt sie vor der Strahlung ab, die durch Sonnenereignisse wie dieses erzeugt wird, während dem Mars diese Art der Abschirmung fehlt.(Bildnachweis: NASA/GFSC/SDO)
Zwei NASA-Raumsonden werden besonders auf die zunehmende Strahlung achten, die den Mars während des sich nähernden Sonnenmaximums in diesem Jahr bombardiert, um die Astronauten besser auf zukünftige Missionen zum Roten Planeten vorzubereiten.
Etwa alle 11 Jahre erlebt die Sonne aufgrund ihrer starken und sich ständig verändernden Magnetfelder einen Höhepunkt ihrer Aktivität, das so genannte Sonnenmaximum. Während dieser Periode des Sonnenzyklus nimmt die Häufigkeit und Intensität der Sonnenflecken auf der Sonnenoberfläche zu, was zu Sonneneruptionen und koronalen Massenauswürfen führt, die gewaltige Ströme von Sonnenstrahlung in den Weltraum aussenden.
Während das Magnetfeld der Erde den Planeten weitgehend vor den Auswirkungen solcher Sonnenstürme schützt, ist dies auf dem Mars nicht der Fall, da der Rote Planet sein globales Magnetfeld vor langer Zeit verloren hat. Infolgedessen ist der Mars – ebenso wie jedes dort ansässige Raumschiff oder jede zukünftige bemannte Mission zum Planeten – anfälliger für intensive Sonnenaktivitäten.
Deshalb werden der Orbiter MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) der NASA und der Rover Curiosity zusammenarbeiten, um die Sonnenpartikel und die Strahlung zu untersuchen, die sowohl von hoch oben als auch von der Oberfläche des Planeten auf den Mars treffen, heißt es in einer Erklärung der Raumfahrtbehörde.
„Wir wissen nicht genau, wie sich die Strahlung während der Sonnenaktivität auf Menschen und Anlagen auf der Marsoberfläche auswirkt“, sagte Shannon Curry, leitende Forscherin von MAVEN, in der Erklärung. „Ich würde mich freuen, wenn wir in diesem Jahr ein ‚großes‘ Ereignis auf dem Mars erleben würden – ein großes Ereignis, das wir untersuchen können, um die Sonnenstrahlung besser zu verstehen, bevor Astronauten zum Mars fliegen.“
Gemeinsam untersuchen beide Raumsonden die Menge der Sonnenpartikel, die den Mars erreichen, und wie energiereich sie sind. Curiositys Radiation Assessment Detector (RAD) misst, wie die dünne Atmosphäre des Planeten die Intensität der Partikel beeinflusst, die die Marsoberfläche erreichen, und wie die Strahlung kohlenstoffhaltige Moleküle auf der Oberfläche zersetzt. Daraus können die Forscher ableiten, wie viel Schutz Astronauten, die den Mars erforschen, benötigen könnten.
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„Man kann eine Million Teilchen mit niedriger Energie oder 10 Teilchen mit extrem hoher Energie haben“, sagte Don Hassler, der Leiter der RAD-Untersuchung, in der Erklärung. „Während die MAVEN-Instrumente empfindlicher auf die niederenergetischen Teilchen reagieren, ist RAD das einzige Instrument, das in der Lage ist, die hochenergetischen Teilchen zu erkennen, die es durch die Atmosphäre auf die Oberfläche schaffen, wo sich die Astronauten aufhalten würden.“
MAVEN und Curiosity arbeiten im Tandem, so dass das Rover-Team alarmiert wird, um nach Veränderungen in den RAD-Daten zu suchen, wenn der Orbiter eine Sonneneruption entdeckt. Daher bietet die MAVEN-Mission auch ein Frühwarnsystem für andere Marssonden-Teams, wenn ein Anstieg der Strahlungswerte zu erwarten ist, so dass sie anfällige Instrumente abschalten können.
Das diesjährige Sonnenmaximum fällt mit dem Beginn der staubreichsten Jahreszeit auf dem Mars zusammen, die durch die Erwärmung der Atmosphäre des Planeten während des Perihels ausgelöst wird – dem Punkt in der Marsumlaufbahn, an dem er der Sonne am nächsten ist. Wenn also ein globaler Staubsturm zur gleichen Zeit wie ein Sonnensturm auftritt, könnte er Aufschluss darüber geben, wie der Mars zu der Eiswüste wurde, die er heute ist, heißt es in der Erklärung.
„Es gibt zwar nur noch wenig Wasser auf dem Mars – hauptsächlich Eis unter der Oberfläche und an den Polen – aber ein Teil davon zirkuliert noch als Dampf in der Atmosphäre“, so die NASA-Beamten in der Erklärung.
„Wissenschaftler fragen sich, ob globale Staubstürme dazu beitragen, diesen Wasserdampf auszustoßen, indem sie ihn hoch über den Planeten treiben, wo die Atmosphäre bei Sonnenstürmen abgetragen wird“, fügten sie hinzu. „Eine Theorie besagt, dass dieser Prozess, wenn er sich über Äonen hinweg oft genug wiederholt, erklären könnte, wie der Mars von Seen und Flüssen zu praktisch keinem Wasser mehr kam.“
