Der Mars besaß früher ein Magnetfeld, das vermutlich nur die südliche Hemisphäre schützte. Dadurch war die Nordhalbkugel dem Sonnenwind stärker ausgesetzt. Daten der Missionen InSight und Mars Global Surveyor belegen diese ungewöhnliche magnetische Aufteilung: Während im Süden starke Magnetfelder gemessen wurden, blieb der Norden nahezu feldfrei.

Mars womöglich mit flüssigem Kern

Auf der Erde entsteht das Magnetfeld durch den flüssigen äußeren Kern, der den festen inneren Kern umgibt. Ein ähnlicher Aufbau wurde auch für den frühen Mars angenommen. Doch vor etwa dreieinhalb Milliarden Jahren kühlte der Mars-Kern zunehmend aus und erstarrte schließlich. Dadurch kam der sogenannte Geodynamo, der das Magnetfeld erzeugt, zum Erliegen.

Warum das Magnetfeld auf dem Mars so ungleich verteilt war, war lange unklar. Frühere Theorien verwiesen auf gewaltige Asteroideneinschläge oder frühe tektonische Vorgänge. Keine dieser Erklärungen konnte jedoch alle Daten zufriedenstellend abbilden. Nun bringt ein Forschungsteam um Chi Yan von der Universität Texas eine neue Hypothese ins Spiel: Ein vollständig flüssiger Kern und ein Temperaturunterschied zwischen Nord- und Südhalbkugel.

„Die Logik hier ist, dass es ohne einen festen inneren Kern viel einfacher ist, halbkugelförmige (einseitige) Magnetfelder zu erzeugen“, erklärt Yan in einer aktuellen Pressemitteilung. „Das könnte Auswirkungen auf den alten Dynamo des Mars haben und möglicherweise darauf, wie lange er eine Atmosphäre aufrechterhalten konnte.“

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Weitere Analysen möglich

Yan zufolge konnte Wärme aus dem Kern im Süden leichter entweichen, was dort zu mehr Bewegung im flüssigen Metall führte. Dadurch entstand ein Magnetfeld fast ausschließlich auf der Südhalbkugel. Mithilfe eines Supercomputers am Maryland Advanced Research Computing Center simulierte das Team die Verhältnisse im Inneren des jungen Mars. Die Ergebnisse ihrer Modelle stimmen gut mit den Messdaten überein.

Ein einseitiges Magnetfeld hätte dazu führen können, dass der Süden seine Atmosphäre länger halten konnte – ein möglicher Vorteil für die Entstehung von Leben. Diese regionale Stabilität könnte Hinweise darauf geben, wo auf dem Mars einst lebensfreundliche Bedingungen herrschten.

Die Forschenden wollen nun weitere seismische Daten auswerten und Marsmeteoriten genauer analysieren. Ziel ist es, das Modell weiter zu verfeinern und besser zu verstehen, wie das Innere des Mars aufgebaut war. Dieses Wissen könnte langfristig dabei helfen, zukünftige Missionen besser zu planen – etwa wenn es darum geht, eine künstliche Atmosphäre auf dem Roten Planeten zu erhalten.

Quelle: „Mars‘ Hemispheric Magnetic Field From a Full-Sphere Dynamo“ (Geophysical Research Letters, 2025), The University of Texas at Austin

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