Warum werden die Marstage kontinuierlich kürzer?
Tief unter der eisigen Oberfläche des Roten Planeten erwacht offenbar eine gewaltige Kraft. Dieser unsichtbare Prozess verkürzt die Länge eines Marstages auf kaum merkliche Weise — und die neuesten geophysikalischen Modelle zeigen eindeutig: Der Mars dreht sich mit jedem Morgen ein kleines Bruchteil einer Sekunde schneller.
Dahinter steckt weder ein kosmischer Einschlag noch ein äußerer Gravitationseinfluss. Die eigentliche Ursache liegt mehr als tausend Kilometer unter der Oberfläche, direkt unterhalb der gigantischen Vulkanregion namens Tharsis.
Planetenwissenschaftler beobachten die Rotation unseres Nachbarplaneten bereits seit der Viking-Sonden-Ära in den 1970er-Jahren. Hochpräzise Radiomessungen von Oberflächenmodulen belegen heute mit Sicherheit: Die Beschleunigung ist real. Pro Jahr verkürzt sich der Marstag um 7,6 × 10⁻⁴ Millisekunden. Aus menschlicher Perspektive ist das eine kaum wahrnehmbare Abweichung — im geologischen Maßstab jedoch signalisiert dieser beständige Trend dramatische Massenverschiebungen im Planeteninneren.
Endgültig bestätigt wurde dieses Phänomen durch eine detaillierte Auswertung der InSight-Missionsdaten im Jahr 2023. Das zugrunde liegende physikalische Prinzip ähnelt einer Pirouette beim Eiskunstlauf: Zieht ein Sportler die Arme an den Körper, dreht er sich schneller. Die Masse bleibt gleich, aber ihre Verteilung zur Rotationsachse verändert sich. Genau dieser Mechanismus vollzieht sich gerade langsam, aber unaufhaltsam im Inneren des Mars.
Eine riesige thermische Anomalie verborgen im Mantel
Ein internationales Wissenschaftsteam unter niederländischer Federführung hat das Gravitationsfeld des Mars kürzlich vollständig neu bewertet. Die Forscher verknüpften Satellitenbilder mit hochempfindlichen seismischen Aufzeichnungen und stießen dabei auf eine faszinierende Struktur: Direkt unter dem Tharsis-Plateau steigt eine massige, überraschend leichte Materialmasse nach oben.
Es handelt sich dabei nicht um eine riesige Höhle, sondern um eine Gesteinstaschen, die deutlich weniger dicht ist als die umgebende Materie des Planetenmantels. Die gewonnenen Daten beschreiben die Abmessungen dieser Formation präzise:
- Tiefe: Ungefähr 1.200 Kilometer unter der Planetenoberfläche.
- Durchmesser: Rund 1.500 Kilometer — eine Fläche, die Deutschland und Frankreich zusammen problemlos bedecken würde.
- Dicke: Etwa 400 Kilometer.
- Dichte: Um 60 kg/m³ geringer als das umgebende Material.
Geologen vergleichen diese Anomalie mit einer riesigen glühenden Scheibe, die wie eine Luftblase unter Wasser aufsteigt. Während diese leichtere Masse unaufhaltsam Richtung Oberfläche wandert, verschiebt sie den Schwerpunkt des Planeten näher an seine Rotationsachse — und beschleunigt damit die Drehung schrittweise.
Tharsis: Der Megavulkan, der einst den gesamten Planeten neigte
Die Tharsis-Region ist unter Planetengeologen ein absolutes Ausnahmephänomen. Sie stellt das bei weitem ausgedehnteste Vulkanplateau im gesamten Sonnensystem dar und reicht in ihrer Größe an den afrikanischen Kontinent heran. Hier erheben sich monumentale Schildvulkane, überragt vom berühmten Olympus Mons mit einer Höhe von mehr als 21 Kilometern.
In grauer Vorzeit flossen an dieser Stelle so gewaltige Lavamengen an die Oberfläche, dass dies nach Expertenmeinung den Schwerpunkt des Mars selbst verschob — mit dem Ergebnis einer deutlichen Auslenkung der damaligen Rotationsachse des Planeten.
Noch heute beeinflusst diese Region ihre Umgebung erheblich. Wenn Forschungssatelliten über Tharsis hinwegfliegen, beschleunigt sie die zusätzliche Masse der Region leicht, während sie nach dem Überflug wieder langsamer werden. Aus diesen winzigen Geschwindigkeitsänderungen entstehen Karten der Gravitationsanomalien, die eine zentrale Schwerkrafts-„Erhebung“ zeigen, umgeben von einem Absinken. Dieses Signal lässt sich allein durch Form und Dicke der Planetenkruste nicht erklären.
Selbst wenn Wissenschaftler alle bekannten Parameter der Oberflächenschichten in ihre Gleichungen einsetzen, bleibt unter Tharsis stets ein starker, unerklärlicher Gravitationsrest. Das niederländische Team sieht darin einen klaren Beweis für das Vorhandensein eines gigantischen Mantelplumes — einer massiven Säule heißen Gesteins, die sich durch die starre Lithosphäre nach oben drängt.
Von kleinen Erschütterungen zur präzisen Kartierung des Planeteninneren
Bevor die InSight-Sonde auf dem Roten Planeten landete, waren unsere theoretischen Modelle des marsianischen Untergrunds voller Unsicherheiten. Schätzungen zur Krustendicke wichen in verschiedenen Studien um das Dreifache voneinander ab, und sowohl die Tiefe der Lithosphäre als auch die Eigenschaften des Kerns blieben weitgehend ungeklärt.
Die hochempfindlichen Instrumente der Sonde registrierten jedoch ein Marsbeben nach dem anderen. Durch genaue Analyse, wie sich seismische Wellen bogen und mit welcher Geschwindigkeit sie sich durch das Innere ausbreiteten, konnten Experten erstmals die genaue Festigkeit und Mächtigkeit der einzelnen inneren Schichten bestimmen.
Erst auf Grundlage dieser verlässlichen Daten ließ sich ein neues, wesentlich präziseres Gravitationsmodell entwickeln. Sobald die Wissenschaftler die korrekte Krustendicke zusammen mit den Strömungen im Mantel berücksichtigten, ergab das Gesamtgravitationsfeld plötzlich vollständig Sinn. Es verblieb lediglich eine einzige markante Anomalie tief unter Tharsis — ein eleganter Beleg für die Theorie des aufsteigenden Mantelplumes.
Lehrbücher werden umgeschrieben: Mars ist offenbar keine tote Welt
Jahrzehntelang beschrieben Schulbücher den Mars als endgültig erloschenen Planeten — eine gefrorene, stille Welt, deren Vulkane schon vor vielen Millionen Jahren abkühlten. Die aktuelle Forschung stellt dieses traditionelle Bild jedoch grundlegend in Frage.
Die Existenz eines aktiven thermischen Plumes unter Tharsis deutet klar darauf hin, dass der Mars seine innere Dynamik und Wärme weit länger bewahrt hat, als irgendjemand annahm. Auch wenn die Oberfläche vollkommen ruhig wirkt, strömen in den Tiefen des Planeten nach wie vor unbemerkt gewaltige Mengen geothermischer Energie.
Diese Erkenntnis deckt sich mit weiteren geologischen Belegen. Bestimmte marsianische Meteoriten, bekannt als Shergottiten, zeigen, dass auf dem Planeten noch vor weniger als 200 Millionen Jahren vulkanische Aktivität stattfand — im Maßstab des Sonnensystemalters ein geradezu modernes Ereignis.
Sollte diese gewaltige Säule heißen Gesteins weiter aufsteigen, könnte das in ferner Zukunft zu einer Wiederbelebung vulkanischer Aktivität führen. Keine vernichtenden Supereruptionen zwar, aber schrittweise Lavaausbrüche und massive Gasfreisetzungen könnten das lokale Klima und die Atmosphäre erheblich verändern.
Was bedeutet das für zukünftige Entdecker?
Obwohl die vorliegenden Daten äußerst überzeugend sind, fordern Wissenschaftler eine spezialisierte Raumfahrtmission, die langfristig ausschließlich feine Veränderungen im Gravitationsfeld überwacht. Die Bewegung eines aktiven Mantelplumes verursacht langsame Schwerpunktverschiebungen, die ein Netzwerk hochempfindlicher Satelliten erfassen könnte.
Für die Planung zukünftiger bemannter Missionen sind diese Erkenntnisse über die innere Wärme des Mars von absolut zentraler Bedeutung. An Stellen, wo der Planet geothermische Energie bewahrt, könnte es künftig deutlich einfacher sein, unterirdisches Eis in flüssiges Wasser umzuwandeln. Gleichzeitig muss bei den Vorbereitungen ein gewisses Risiko stärkerer Bodenerschütterungen eingeplant werden, auch wenn diese Wahrscheinlichkeit derzeit noch sehr gering ist.
Ein Blick auf unsere Nachbarplaneten liefert einen aufschlussreichen Kontext. Während die Erde tektonisch und vulkanisch extrem aktiv bleibt und die Venus einem riesigen Druckkochtopf mit starkem Treibhauseffekt gleicht, nimmt der Mars heute eine Zwischenstellung ein. Wissenschaftler betrachten ihn nicht länger als toten Felsen, sondern eher als gewaltige Feuerstelle, die zwar langsam abkühlt, aber noch längst nicht erloschen ist.
Für künftige Generationen von Entdeckern hört der Rote Planet damit auf, ein schlichtes gefrorenes Fossil zu sein. Auf der Oberfläche mag kein Glühen sichtbar sein — doch in den dunklen Tiefen des Mars schlummert eine stille, gewaltige Kraft, die unaufhörlich den Gang der planetarischen Zeit neu schreibt.
