Eine wichtige wissenschaftliche Zielsetzung interplanetarer Raumfahrt-Missionen betrifft die Ermittelung des inneren Aufbaus unserer Nachbarplaneten, ihrer mitunter zahlreichen Monde und extrasolarer Planeten. Der Grund für das anhaltende Interesse an der inneren Beschaffenheit dieser Himmelkörper ist in den Auswirkungen des inneren Aufbaus auf eine Vielzahl global wirkender, planetarer Prozesse zu sehen. Unser heutiger Kenntnisstand hinsichtlich der Struktur des Erdinneren beruht zu einem erheblichen Teil auf der großen Anzahl von bislang gesammelten seismologischen Beobachtungen. Leider sind derartige Messungen für andere Himmelskörper noch immer nicht verfügbar, sondern beschränken sich eben auf die Erdoberfläche und - in weit geringerem Umfang - auf den Erdmond. Urspung und Entwicklung eines planetaren Körpers ... spiegeln sich in erster Linie in seiner chemischen Zusammensetzung wider, wohingegen Oberflächengeologie und tektonische Erscheinungsformen im Zusammenhang mit den vorherrschenden Wärmetransportmechanismen stehen, welche die Abfuhr der im Inneren produzierten Wärme zur Oberfläche regeln. Weitere Hinweise auf den thermischen Zustand des Inneren ergeben sich gelegentlich anhand von dynamogetriebenen und /oder induzierten Magnetfeldern, die an Reservoire elektrisch leitender Flüssigkeiten in größeren Tiefen gebunden sind. Eine flüssige Schicht innerhalb eines planetaren Körper bewirkt zudem die mechanische Entkoppelung des tiefen Inneren von weiter außen liegenden, oberflächennahen Bereichen. Dies hat zum einen Besonderheiten der seismischen Wellenausbreitung zur Folge, aber auch Auswirkungen auf das Deformationsverhalten eines planetaren Körper unter dem Einfluß äußerer Gezeiten. Weiterhin ist die Form des Gravitationsfeldes eng mit der radialen und lateralen Dichteverteilung im Inneren des betreffenden Körpers verknüpft. Hier ist insbesondere die polare Abplattung des Gravitationsfeldes bedeutsam, da sie ein Maß für die Konzentration der Masse zum Zentrum hin darstellt. Die wichtigste Kenngröße, anhand derer man - in Ermangelung seismologischer Daten - eine Vorstellung von der inneren Beschaffenheit eines planetaren Körpers erhält, ist dessen mittlere unkomprimierte Dichte. Diese gibt an, wieviel Masse durchschnittlich in einem Einheitsvolumen enthalten ist, und berücksichtigt zusätzlich die Eigenkompression des Inneren sowie druckbedingte Phasenänderungen, denen gesteinsbildende Minerale unter dem Gewicht der darüber liegenden Schichten möglicherweise unterliegen.
Kontakt: Dr. Frank Sohl, Frank Wagner