Marskrater tektonisch noch aktiv: Warum sich der Boden im größten Canyon des Sonnensystems immer noch bewegt

Am 25. August 2021 registrierte der NASA-Lander InSight ein ungewöhnliches Marsbeben mit der Bezeichnung S0976a. Das Ereignis ereignete sich auf der von der Sonde abgewandten Planetenseite und war das einzige Beben während der Mission, das sich der westlichen Marshemisphäre zuordnen ließ.

Frühere Untersuchungen hatten den Ursprung bereits nahe der Valles Marineris vermutet. Dabei war jedoch unklar geblieben, ob tatsächlich eine tektonische Bewegung dahintersteckte. Denn auch Meteoriteneinschläge, Erdrutsche und andere Massenbewegungen können seismische Wellen auslösen.

Wissenschaftler der Columbia University und des Imperial College London haben darum nun untersucht, wie und in welche Richtung sich die aufgezeichneten Wellen ausbreiten. Die Ergebnisse, die in Nature Communications veröffentlicht wurden, sprechen für eine sogenannte Blattverschiebung: Dabei gleiten Gesteinsblöcke horizontal aneinander vorbei. Der Bruch entstand demnach etwa 20 bis 40 Kilometer unter der Oberfläche der westlichen Valles Marineris.

Gigantischer Graben mit uralten Bruchzonen

Das Gebiet der Valles Marineris erstreckt sich über fast 3900 Kilometer, ist stellenweise bis zu 600 Kilometer breit und mehr als neun Kilometer tief. Damit übertrifft das Canyonsystem sogar den Grand Canyon in seinen maximalen Ausmaßen – und wird damit zum größten bekannten im gesamten Sonnensystem.

Um andere Ursachen auszuschließen, wurden verschiedene Modelle mit den seismischen Messungen verglichen. Weder Meteoriteneinschläge noch Erdrutsche konnten das beobachtete Wellenmuster überzeugend erklären. Auch Satellitenbilder zeigten keinen neuen Einschlagkrater oder einen großen neuen Hangrutsch im vermuteten Ursprungsgebiet.

„Was das Ergebnis überzeugend macht, ist, dass mehrere völlig unterschiedliche Arten von Belegen in dieselbe Richtung weisen“, erklärt Erstautor Dr. Jung-Hun Song vom Imperial College London vom Department of Earth Science and Engineering. Die seismischen Daten deuteten auf seitliches Gleiten entlang einer tief liegenden Verwerfung hin. Außerdem sei die Region von langlebigen Bruchsystemen durchzogen.

Warum der Mars geologisch noch aktiv ist

Anders als die Erde besitzt der Mars keine beweglichen tektonischen Platten, die fortlaufend neue Brüche erzeugen und sich verändern. Seine äußere Gesteinshülle ähnelt vielmehr einer zusammenhängenden, langsam abkühlenden Schale. Dennoch entstehen Spannungen, unter anderem durch die langfristige Abkühlung des Planeten oder lokale Veränderungen im Canyon.

Wie die nachgewiesene Verwerfung ausgerichtet ist, passt ebenfalls dazu. Demnach können bestimmte Regionen noch immer mechanisch anfällig sein. „Es zeigt, dass auf einem Planeten ohne Plattentektonik Strukturen, die vor Milliarden von Jahren entstanden sind, weiterhin wichtig sein und noch heute bestimmen können, wo die Kruste bricht“, erklärt der Geologe Prof. Folarin Kolawole von der Columbia University.

Damit erweitert sich unser Wissen über die gegenwärtige tektonische Aktivität auf dem Mars, auf die bereits Funde in den Regionen Cerberus Fossae und Elysium Planitia hingewiesen hatten. Ebenfalls zeigt der Befund, welchen wissenschaftlichen Wert InSight-Daten weiterhin besitzen, obwohl die Mission im Jahr 2022 endete.

„Aus einem einzigen Marsbeben können wir sowohl etwas über das Zentrum des Planeten als auch über eine aktive Verwerfung unter einer seiner bemerkenswertesten Landschaften lernen“, fasst Studienautor Prof. Doyeon Kim vom Imperial College London zusammen. Die Untersuchung verdeutlicht damit, dass selbst vermeintlich erstarrte Planetenlandschaften geologisch aktiv bleiben.

Artikelreferenz

Song, J. H., Kim, D., Kolawole, F., et al. (2026). Active crustal straining and fault reactivation at Valles Marineris. Nature Communications.