Welchen Einfluss hatte der Komet Siding Spring auf die Magnetosphäre des Mars?

Mitte Oktober 2014 zog der 700 Meter große Schweifstern C/2013 A1 (Siding Spring) in einem minimalen Abstand von knapp 140.000 km an Mars vorbei. Kurzfristig wurde selbst unter Hinweis auf bestimmte Bahnparameter die Möglichkeit einer Kollision mit Mars debattiert. Auch, wenn letztlich schnell klar wurde, dass ein naher Vorüberflug anstelle der Kollision treten würde, welche einschneidenden Konsequenzen diese enge Begegnung für die magnetische Umwelt unseres roten Nachbarn bedeutet, wird indes erst nach und nach deutlich.

Mit einer relativen Geschwindigkeit von über 200.000 km/h zur Planetenoberfläche drang Siding Spring in die oberen Atmosphärenschichten des Mars ein. Und ähnlich wie durch den Einfluss von starken Sonnenwinden, verursachten die Folgen der nahen Begegnung des Kometen mit dem Planten, dass die Hochatmosphäre des Mars nicht ungeschoren davon kam.

In gänzlichem Kontrast zur Erde beispielsweise wird die Atmosphäre unseres roten Nachbarn nicht durch eine starke, selbst erzeugte Magnetosphäre vor solcherart „erosiven“ Vorkommnissen geschützt, wie sie Ströme geladener Teilchen hervorrufen. Sein magnetischer Schutzschild ist weitaus schwächer ausgeprägt und vollständig anderen Ursprungs. In der Hochatmosphäre des Mars befindet sich eine Schicht elektrisch geladener Partikel und Gasmoleküle. Die geladenen Teilchen des Sonnenwindes oder auch interstellarer Sternenwind interagieren mit dieser Plasmaschicht der Hochatmosphäre und erzeugen auf diese Weise Entladungsströme, die wiederum ein schwaches Magnetfeld induzieren.

Mit dem Kometen Siding Spring kam nunmehr eine weitere Komponente ins Spiel, die ebenfalls über ein eigenes Magnetfeld verfügt und von ihm umgeben ist. Im Falle des Kometen entsteht das Magnetfeld auf ähnliche Weise, wie bei Mars. Die Planetenatmosphäre wird durch die Kometenkoma ersetzt, in der sich durch Einwirkung des Sonnenwinds ebenfalls eine Plasmaschicht herausbildet und die zum Zeitpunkt der Begegnung mit Mars schon über zwei Millionen Kilometer durchmaß.

Während des Vorüberfluges stand der Planet insofern für mehrere Stunden unter dem Einfluss der Kometenkoma, wobei der innere und dichteste Teil der Koma fast die Planetenoberfläche erreichte. In der Konsequenz  wurde Mars mit Ionen und Radikalen aus der Kometenkoma geradezu überhäuft, die beiden Magnetfelder vermengten sich, bis letztlich der schwache marseigene Schutzschild durch das Magnetfeld des Kometen überlagert wurde.

Schon bald nach dem Kontakt der Magnetosphäre des Planeten mit der äußeren Kometenkoma zeigten sich erste Anzeichen der bevorstehenden Veränderungen. Einige Regionen der Magnetosphäre, die im Normalfall den Mars uniform umhüllt, richteten sich neu aus. Mit weiterer Annäherung des Kometen wuchsen diese Störungen des Magnetfeldes an, bis es zum Zeitpunkt der größten Annäherung im übertragenen Sinne nahezu einem Kometenschweif gleich, auf die „Leeseite“ des Mars gedrängt wurde.

Die Folgen eines solchen Plasmastroms auf die nur schwach abgeschirmte Atmosphäre des Mars sind durchaus mit denen des Sonnenwindes zu vergleichen. Beide Situationen führen durch Ladungs- und Energieaustausch mit Ionen zum Verlust von Atmosphärengasen.

Lars-C. Depka

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