Er ist derzeit förmlich in aller Munde: Der Mars! Ende Juli 2020 ins All katapultiert, landete der NASA-Roboter "Perseverance" am vergangenen Donnerstag - also rund 6,5 Monate später - auf unserem roten Nachbarplaneten. Seine Hauptaufgaben bestehen dabei in der Suche nach früherem Leben und im Sammeln von Gesteinsproben. Waren die Landung des Roboters auf und die ersten Bilder von der Marsoberfläche schon mehr als beeindruckend, trauten die Wissenschaftler am vergangenen Dienstag ihren Ohren nicht. Neben den Eigengeräuschen von "Perseverance" war kurzzeitig eine Windböe zu hören.
Wetter auf dem Mars? Ja! Wie die Erde verfügt auch der Mars über eine Atmosphäre, wenngleich diese mittlerweile deutlich schwächer auf der Brust ist als die unseres Planeten. "Mittlerweile" deshalb, weil angenommen wird, dass der Mars früher eine gut ausgeprägte Atmosphäre besaß. Da der Mars allerdings im Gegensatz zur Erde über kein globales Magnetfeld verfügt, konnte die Atmosphäre wohl durch den Sonnenwind ohne große Gegenwehr abgetragen werden. Etwas Gas konnte der Mars dann aber doch halten, vor allem Kohlenstoffdioxid, aus dem knapp 96 % der Marsluft besteht. Dazu kommen noch jeweils rund 1,9 % Stickstoff und Argon. Der Anteil des für uns Menschen lebenswichtigen Sauerstoffs beträgt verschwindend geringe 0,15 %. Zum Vergleich kurz die Hauptbestandteile unsere Luft auf der Erde: Stickstoff 78 %, Sauerstoff 21 %, Argon 0,9 %. Kohlenstoffdioxid trägt mit deutlich weniger als 0,1 % zum Luftmix bei.
Trotz alledem ist die Marsatmosphäre sehr dünn, was sich nicht zuletzt am Luftdruck widerspiegelt. Mit im Durchschnitt rund 6 hPa beträgt dieser gerade einmal 0,6 % dessen auf der Erde (dort im Mittel etwa 1013 hPa). In der Folge schafft es der Mars kaum, die Wärme der Sonne nachhaltig zu speichern. Das bedeutet wiederum extrem hohe Tagesgänge der Temperatur. Kann sie tagsüber am Äquator auf über 20 °C ansteigen, stürzt sie nachts teilweise auf unter -80 °C. Die mittlere Temperatur des Mars liegt bei etwa -63 °C (Erde: +14 °C).
Durch die unterschiedlich starke Sonneneinstrahlung herrschen auch tagsüber mitunter große Temperaturunterschiede. So gibt es neben der "warmen" Äquatorregion auch vereiste Polkappen, über die Wasserdampf in die Marsatmosphäre gelangt (Stichwort Sublimation) und dort zur Bildung von Eiswolken (Cirrus) führen. In größeren Höhen wurden zudem Wolken aus gefrorenem Kohlenstoffdioxid beobachtet. Die Wolken können somit auch auf regionaler Schiene für Temperaturdifferenzen aufgrund unterschiedlicher Einstrahlung sorgen. Tja, und wie auf der Erde versucht auch auf dem Mars die Atmosphäre, diese Temperaturunterschiede auszugleichen und zwar mit - genau - Wind!
Das kann einerseits durch ein laues Lüftchen, wie es letzten Dienstag gehört wurde (laut NASA betrug die Geschwindigkeit etwa 5 m/s, also knapp 20 km/h), geschehen oder durch heftige Staubstürme. Letztere können zwar durchaus mit bis zu 400 km/h über den Mars fegen, haben aufgrund der sehr dünnen Luft aber deutlich weniger "Bumms" als Stürme auf der Erde. Dazu gesellen sich Beobachtungen zufolge auch Staubteufel und Blitze. Alles in allem kann es auf dem Mars also ziemlich ungemütlich werden, bedenkt man zudem, dass der aufgewirbelte Staub aufgrund fehlender Niederschläge und geringer Gravitation deutlich länger durch die Luft segelt und die Sicht beeinträchtigt, als das auf der Erde der Fall wäre.
Apropos Gravitation: Diese beträgt auf dem Mars nur etwa 38 % derjenigen auf der Erde. Ergo: Wer auf der Erde 75 kg auf die Waage bringt, kommt auf dem Mars nur noch auf magere 28,5 kg. Wer also mit Gewichtsproblemen - oder besser dem, was die Waage anzeigt - zu kämpfen hat oder endlich auch mal 'ne große Nummer beim Hochsprung sein möchte, dem sei ein Besuch auf dem Mars empfohlen. "Perseverance" würde sich sicherlich über etwas Gesellschaft freuen. ;-)
Weitere Informationen zum Mars und einen schön aufbereiteten Vergleich zur Erde finden Sie auf der Seite der NASA.
Etwas Gas konnte der Mars dann aber doch halten, vor allem Kohlenstoffdioxid, aus dem knapp 96 Prozent der Marsluft besteht. Dazu kommen noch jeweils rund 1,9 Prozent Stickstoff und Argon. Der Anteil des für uns Menschen lebenswichtigen Sauerstoffs beträgt verschwindend geringe 0,15 Prozent. Zum Vergleich kurz die Hauptbestandteile unsere Luft auf der Erde: Stickstoff 78 Prozent, Sauerstoff 21 Prozent, Argon 0,9 Prozent. Kohlenstoffdioxid trägt mit deutlich weniger als 0,1 Prozent zum Luftmix bei.
"Marsluft" ist völlig anders zusammengesetzt als die Luft auf der Erde
Diese Grafik zeigt die Zusammensetzung der Marsatmosphäre und der Erdatmosphäre im Vergleich. Die Größenverhältnisse sind nicht maßstabsgetreu (der Mars ist kleiner als die Erde). Auf der Erde gibt es viel Stickstoff (Nitrogen) und Sauerstoff (Oxygen), "Marsluft" besteht hauptsächlich aus Kohlenstoffdioxid (Carbon Dioxide).
ESA
Extremes Mars-Wetter: 100 Grad Temperaturunterschied an einem Tag!
Die Marsatmosphäre ist also sehr dünn, was sich nicht zuletzt im Luftdruck widerspiegelt. Mit im Durchschnitt rund 6 hPa beträgt dieser gerade einmal 0,6 Prozent dessen auf der Erde (dort im Mittel etwa 1013 hPa). In der Folge schafft es der Mars kaum, die Wärme der Sonne nachhaltig zu speichern. Das bedeutet wiederum extrem hohe Tagesgänge der Temperatur. Kann sie tagsüber am Äquator auf über 20 Grad ansteigen, stürzt sie nachts teilweise auf unter -80 Grad. Die mittlere Temperatur des Mars liegt bei etwa -63 Grad (Erde: +14 Grad).
Immerhin: Die NASA hat einen Helikopter durch die Marsatmosphäre fliegen lassen. Im Vakuum wäre das nicht möglich.
Durch die unterschiedlich starke Sonneneinstrahlung herrschen auch tagsüber mitunter große Temperaturunterschiede. So gibt es neben der "warmen" Äquatorregion auch vereiste Polkappen, über die Wasserdampf in die Marsatmosphäre gelangt und dort zur Bildung von Eiswolken (Cirruswolken) führen. In größeren Höhen wurden zudem Wolken aus gefrorenem Kohlenstoffdioxid beobachtet. Die Wolken können somit auch auf regionaler Schiene für Temperaturdifferenzen aufgrund unterschiedlicher Einstrahlung sorgen. Und wie auf der Erde versucht auch auf dem Mars die Atmosphäre, diese Temperaturunterschiede auszugleichen und zwar mit Wind!
Stürme mit bis zu 400 km/h, dazu Blitze und Staubteufel
Das kann einerseits durch ein laues Lüftchen, wie es am 23. Februar gehört wurde (laut NASA betrug die Geschwindigkeit etwa 5 m/s, also knapp 20 km/h), geschehen oder durch heftige Staubstürme. Letztere können zwar durchaus mit bis zu 400 km/h über den Mars fegen, haben aufgrund der sehr dünnen Luft aber deutlich weniger Kraft als Stürme auf der Erde. Dazu gesellen sich Beobachtungen zufolge auch Staubteufel und Blitze. Alles in allem kann es auf dem Mars also ziemlich ungemütlich werden, bedenkt man zudem, dass der aufgewirbelte Staub aufgrund fehlender Niederschläge und geringer Gravitation deutlich länger durch die Luft segelt und die Sicht beeinträchtigt, als das auf der Erde der Fall wäre.
Zur aktuellen Mars-Forschung: Nasas Ingenuity ist bereit für die Erkundung des Mars
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