Nach 40 Jahren Forschung: Aufnahmen weisen grünen Lichtschein über dem Mars nach

Dass die Erde ihn hat, weiß man schon lange: Einen ganz besonderen Schimmer, der aus dem All zu sehen ist. Meist grünlich, zuweilen auch rötlich oder gelblich schimmert die hohe Erdatmosphäre unseres Blauen Planeten.

Dass auch ein anderer Planet über den ganz besonderen Glow verfügt, konnte mit Hilfe von Aufnahmen der ESA-Raumsonde Trace Gas Orbiter jetzt erstmalig nachgewiesen werden. Nach 40 Jahren Forschungsarbeit steht fest: Auch der Mars schimmert grünlich. Die Forschungsergebnisse wurden nun in dem Fachmagazin Nature Astronomy 2020 veröffentlicht.

Wie kommt es zu dem Glow?

Der grüne Schimmer bildet sich, wenn Kohlendioxid zerfällt und mit der UV-Strahlung der Sonne in Berührung kommt.

Die Gasmoleküle der Atmosphäre werden durch die Strahlung angeregt. Nach einiger Zeit gehen die Atome in ihren Ursprungszustand zurück und geben dann Licht ab. Sie leuchten sozusagen nach. Das ist der Grund, warum das Leuchten auch am Nachthimmel noch anhält.

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Weshalb ist das Leuchten grün?

Das Licht, das von den Atomen abgeben wird, hat eine Wellenlänge von 557,7 Nanometer, was der Farbe Grün entspricht und beispielsweise auch bei Polarlichtern zu sehen ist. Bei anderen Färbungen liegt dementsprechend eine andere Wellenlänge vor.

Wieso leuchtet die Atmosphäre des Mars grün?

Voraussetzung für das Leuchten ist eine Atmosphäre mit sauerstoffhaltigen Molekülen. Dass der Mars diese Voraussetzungen erfüllt - wie im Übrigen andere Planeten auch - ist schon seit 40 Jahren bekannt.

Allerdings verfügt die Gashülle des Mars, anders als die Erde, kaum über freie Sauerstoffmoleküle.

Wie konnte der Nachweis nun gelingen?

Der Mars wird von Raumsonden umkreist. Eine von ihnen, die Trace Gas Orbiter (TGO) der europäischen Raumfahrtagentur ESA, wurde extra gekippt, um auf den Rand des Mars zu zeigen und das grüne Licht einzufangen.

Das UVIS-Spektrometer, das Lichtemissionen einfangen und ihre Wellenlängenanteile sichtbar machen kann, wurde so neu ausgerichtet. Von April bis Dezember 2019 zeigte es schräg auf den Rand des Mars. Bei der Auswertung der Daten stellten die Forscher von der ESA fest: Das grüne Licht des Mars ist sogar von einer höheren Intensität als das der Erde.

Erde und Mars: Entsteht das grüne Leuchten auf unterschiedliche Weise?

Die Atmosphäre des Mars ist äußerst sauerstoffarm. Gerade einmal 0,13 Prozent der Atmosphäre werden durch Sauerstoff gebildet. Freie Sauerstoffmoleküle sind also eine Rarität.

Der Löwenanteil, satte 95 Prozent, ist Kohlendioxid. Den Rest teilen sich Argon und Stickstoff.

Mit Hilfe eines Modells konnten die Forscher herausfinden, dass das Leuchten auf dem Mars dadurch entsteht, dass CO2 in seine Bestandteile Sauerstoff und Kohlenstoff zerlegt wird, wenn die Sonnenstrahlung auf die CO2-Molekühl trifft und diese aufsprengt. Anschließend finden sie sich wieder zu neuen CO2-Molekülen zusammen.

Am meisten grünes Licht war übrigens rund 80 Kilometer über dem Mars feststellbar, doch auch 120 über dem Roten Planeten schimmert es intensiv grün.

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