NASAs MAVEN enthüllt: Dungey-Zyklus treibt Aurora auf dem Mars an

NASA-Wissenschaftler haben entdeckt, dass ein Prozess, der dem auf der Erde ähnelt, auch auf dem Mars bestimmte Arten von Aurora erzeugt, jedoch in viel kleinerem Maßstab. Die in Nature Communications veröffentlichte Erkenntnis zeigt, dass eine Miniaturversion des Dungey-Zyklus – ein Mechanismus, der magnetische Wiederverbindung nutzt, um geladene Teilchen zu beschleunigen – über den starken krustalen Magnetfeldern des Mars stattfindet. Dieser Prozess war zuvor als treibende Kraft für die irdische Aurora bekannt, aber seine Rolle auf dem Mars war bis jetzt nicht vollständig verstanden.

Die Entdeckung beeinflusst unser Verständnis der Marsatmosphäre und ihrer Wechselwirkung mit dem Sonnenwind. Im Gegensatz zur Erde, die ein globales Magnetfeld besitzt, das von ihrem Kern erzeugt wird, hat der Mars lokalisierte Magnetfelder in seiner Kruste – Überreste eines alten globalen Feldes, das vor Milliarden von Jahren verschwand. Diese krustalen Felder erzeugen kleine Magnetosphären, in denen der Dungey-ähnliche Zyklus ablaufen kann, der Elektronen in die Atmosphäre schießt und Aurora erzeugt. Die Studie nutzte Daten der NASA-Raumsonde MAVEN, die den Mars von 2014 bis zum Ende ihrer Mission im Juni 2025 umkreiste, nachdem im Dezember 2024 der Kontakt abbrach.

Diese Erkenntnis ist wichtig, weil sie erklärt, wie Elektronen beschleunigt werden, um Mars-Aurora zu erzeugen – eine Frage, die Wissenschaftler verblüfft hatte. Sie zeigt auch, dass der Dungey-Zyklus sowohl in großem als auch in kleinem Maßstab ablaufen kann, was darauf hindeutet, dass er auch anderswo im Sonnensystem vorkommen könnte. Das Verständnis dieses Prozesses hilft Wissenschaftlern zu lernen, wie die Sonnenumgebung den Mars beeinflusst, was für die Planung zukünftiger robotischer und bemannter Missionen zum Roten Planeten entscheidend ist.

Die Studie wurde von Shaosui Xu von der University of California, Berkeley, geleitet, der anmerkte, dass das letzte Puzzlestück aus Daten des MAVEN-Instruments STATIC stammte, das Plasmaströme maß. Die Forschung nutzte auch das Magnetometer und den Solar Wind Electron Analyzer, um magnetische Konfigurationen und elektrische Ströme zu bestimmen. Die MAVEN-Mission, Teil des Mars Exploration Program der NASA, wird vom Goddard Space Flight Center verwaltet, mit dem Hauptforscher an der University of Colorado Boulder.

Nächste Schritte umfassen die weitere Analyse der MAVEN-Daten, um weitere Einblicke in die Entwicklung des Mars und seine Unterschiede zur Erde zu gewinnen. Die Ergebnisse informieren auch zukünftige Missionen, indem sie Vorhersagen darüber verbessern, wie Sonnenstürme die Marsatmosphäre beeinflussen.