von THORSTEN DAMBECK
Wer wissen will, wie das tiefe Innenleben der Erde beschaffen ist, wird kein Bohrgerät verwenden. Denn damit könnte man allenfalls einige Kilometer der Erdkruste erkunden. Weitaus tiefer kommt man mit anderen Methoden, beispielsweise der Analyse von Erdbebenwellen. Seit in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts die Instrumente dafür entwickelt wurden, spüren Forscher dem Erzittern unseres Planeten nach.
Die Zahl der seismischen Messstationen weltweit ist heute auf rund 15.000 gewachsen. Es gibt sie auf allen Kontinenten. Dank der Fülle dieser Messungen ist das Land unter unseren Füßen gut erkundet.
Man weiß, dass der Erdaufbau einer Zwiebel ähnelt: Unter der durchschnittlich 15 bis 20 Kilometer dünnen Kruste folgt der Erdmantel. Er besteht überwiegend aus festem Silikatgestein und ist 2.900 Kilometer mächtig. Darunter beginnt mit dem Erdkern eine teils flüssige, teils feste Zone aus Metallen, die sich bis zum Zentrum in 6.371 Kilometer Tiefe erstreckt.
Die Datenlage auf anderen Himmelskörpern ist hingegen dürftig: Nur auf dem Mond und neuerdings auf dem Mars wurden Beben mit Seismometern gemessen.
1.319 Marsbeben
Das einzige Instrument, das verwertbare Messungen auf dem Roten Planeten ermöglicht, erreichte dessen Oberfläche an Bord der NASA-Sonde InSight. Es stammt aus Frankreich, heißt SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) und wurde zwischen Februar 2019 und Dezember 2022 betrieben. Es zeichnete die Messkurven von 1.319 seismischen Ereignissen auf.
Umgehend begannen Experten mit den SEIS-Daten den geheimnisvollen Marsuntergrund zu entschlüsseln. Denn wie auf der Erde erzeugen auch Marsbeben seismische Wellen, die sich beim Durchgang durch die verschiedenen Schichten und Materialien im Planetenkörper verändern. Das InSight-Team hatte so bereits die Mächtigkeit von Kruste und Mantel, sowie die Größe des Metallkerns des Mars vermessen. Das enthüllte einen ähnlichen Aufbau wie im Erdinneren – freilich in einer verkleinerten Variante, denn der mittlere Durchmesser des Mars beträgt nur 53 Prozent des irdischen.
Die Unterscheidung echter Marsbeben von Erschütterungen, die durch Einschläge von Meteoriten entstehen, ist nicht immer leicht. Allerdings erkannte ein internationales Team, angeführt von Forschern der Universität Toulouse, bereits im Jahr 2022, dass einige nahe seismische Ereignisse aus dem 300-Kilometer-Umkreis von InSight, die als Meteoriteneinschläge gedeutet worden waren, von den Sensoren der Sonde als eine Art Zirpen registriert wurden. Das akustische Signal geht auf die Explosion der Meteoriten hoch über dem Boden zurück; es erreicht die Sonde erst Minuten nach den ersten seismischen Wellen, weil sich Schall in der dünnen Marsluft nur mit etwa 240 Metern pro Sekunde ausbreitet.
