Wieso hat der mars keine atmosphäre?

Die Erde verdankt ihre dichte Atmosphäre einem konvektierenden flüssigen Kern, der ein globales Magnetfeld aufrechterhält. Dieser Schutzschild lenkt den Sonnenwind ab, den ständigen Strom geladener Teilchen, die von der Sonne ausgesendet werden. Der Mars besaß einst den gleichen Mechanismus: Die Magnetometer der Sonde Mars Global Surveyor entdeckten in den ältesten Gesteinen der Südhalbkugel remanente Magnetisierungen, Fossilien einer heute erloschenen Dynamo. Da er kleiner als die Erde ist, kühlte der Planet schneller ab, sein Kern hörte auf zu zirkulieren, und das Feld brach vor mehr als vier Milliarden Jahren zusammen.

Von diesem Zeitpunkt an traf der Sonnenwind die obere Atmosphäre direkt. Er reißt dort Ionen heraus und trägt sie ins All, ein Vorgang, den die seit 2014 im Orbit befindliche Mission MAVEN quantifizieren sollte. Ihre Messung: ein durchschnittlicher Verlust von etwa 100 Gramm pro Sekunde, der sich bei koronalen Massenauswürfen um ein Vielfaches erhöht. Über Milliarden von Jahren hochgerechnet, reicht diese Erosion aus, um den Übergang von einer Atmosphäre, die dicht genug war, um flüssiges Wasser zu erhalten, zur heutigen hauchdünnen Schicht zu erklären.

Hinzu kommt ein strukturelles Handicap. Mit etwas mehr als einem Zehntel der Erdmasse hält der Mars leichte Moleküle nur schlecht: Der durch die Aufspaltung von Wasserdampf entstehende Wasserstoff entweicht durch einfache thermische Bewegung, was zum unumkehrbaren Verlust des Wassers führt. Das in der Marsatmosphäre gemessene Isotopenverhältnis, angereichert mit Deuterium, trägt die Spur dieser selektiven Flucht.

Die heutige Atmosphäre, die zu mehr als 95 % aus Kohlendioxid besteht, übt am Boden einen durchschnittlichen Druck von etwa 6 Hektopascal aus, weniger als ein Hundertstel des Erddrucks. Zu dünn für stabiles flüssiges Wasser, aber ausreichend, um planetenweite Staubstürme zu tragen und Landegeräte abzubremsen.