ESA entdeckt außergewöhnliches grünes Licht auf dem Mars

Wie ein grüner Schleier durchzieht der sogenannte „Nightglow“ die Atmosphäre unseres Nachbarplaneten. Es ist das erste Mal, dass Forschende das Nachtleuchten auf dem Mars beobachtet haben. Doch wie kommt es zustande?

So könnte es aussehen, wenn Astronaut*innen das Nachtleuchten bald vom Mars aus beobachten. 

Foto von NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ./Arizona State Univ.– E. W. Knutsen
Von Insa Germerott
Veröffentlicht am 27. Nov. 2023, 10:02 MEZ

Grün schimmert die Marsatmosphäre: Forschende der ESA konnten erstmals ein sichtbar glühendes Nachtleuchten auf dem Mars ausmachen. Die neue Studie, die in der Zeitschrift Nature Astronomy publiziert wurde, ist der erste Beweis für eine Vermutung, die bereits seit einigen Jahren im Raum steht: Nicht nur tagsüber gibt es das grüne Leuchten – wie der ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) 2020 zeigen konnte –, sondern auch in der Nacht.

Wie kommt das grüne Nachtleuchten zustande?

Eigentlich ist das atmosphärische Leuchten ein Phänomen, das tagsüber beobachtet werden kann. Es entsteht, wenn zwei Sauerstoffatome in circa 50 Kilometern Höhe über der Marsoberfläche aufeinandertreffen und miteinander zu einem Sauerstoffmolekül reagieren. Das funktioniert nur auf der Tagseite des Planeten, da das Sonnenlicht dort dafür sorgt, dass Kohlenstoffdioxidmoleküle gespalten werden, wodurch freie Sauerstoffatome entstehen. 

Die Theorie der Forschenden: Diese Sauerstoffmoleküle wandern im Anschluss zur Nachtseite des Planeten, wo sie sich neu gruppieren und Licht in geringerer Höhe abstrahlen . Das führt schließlich zum sogenannten „Nightglow“.

Und tatsächlich: Im Rahmen des NOMAD-Experiments, das vom Royal Belgian Institute for Space Aeronomy geleitet wird, konnte die Forschungsgruppe das grüne Leuchten entdecken. Allerdings nicht mit eigenen Augen, sondern mithilfe des TGO, der den roten Planeten in 400 Kilometern Höhe umkreist und so Beobachtungen der Nachtseite zulässt. Das Nachtleuchten ist in etwa so hell wie vom Mond angestrahlte Wolken auf der Erde. 

„Diese Beobachtungen sind unerwartet und interessant für zukünftige Reisen zum Roten Planeten“, sagt Jean-Claude Gérard, Hauptautor der neuen Studie und Planetenforscher an der Universität Lüttich. Laut einer Mitteilung der ESA dient das Leuchten als Indikator für atmosphärische Prozesse auf dem Mars. So liefere es zum Beispiel Informationen über die Eigenschaften der Marsatmosphäre, die für eine Landung auf dem Planeten und eine Positionierung von Sonden unabdingbar sind. 

Zum Verwechseln ähnlich: Nightglow und Polarlichter

Der „Nightglow“ ist ein Phänomen, das auch auf der Erde auftritt. Am besten beobachten kann man es aus dem Weltraum. Auch wenn das Nachtleuchten stark an Polarlichter (Aurorae) erinnert – man sollte es nicht mit ihnen verwechseln. Letztere entstehen, wenn energiereiche Elektronen der Sonne auf die obere Atmosphäre treffen. 

ISS-Bild: Grüner, schmaler Schimmer über der Erdoberfläche.

Nachtleuchten über Afrika. Das Bild wurde 2011 von Astronauten an Bord der ISS aufgenommen.

Foto von NASA

Gemeinsam haben die beiden Phänomene jedoch, dass sie in verschiedenen Farben auftauchen können – je nachdem, welche atmosphärischen Gase in den verschiedenen Höhenlagen am häufigsten vorkommen. 

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