Seismologie planetarer Körper

Am Ort eines Erdbebens werden elastische Wellen erzeugt, die sich durch den Planeten ausbreiten. Die Geschwindigkeit der Ausbreitung ist dabei je nach Schwingungsrichtung (longitudinal oder transversal) und der erreichten Tiefe im Planeten unterschiedlich. An den Grenzen zwischen den verschiedenen Stockwerken des Planeteninneren (z.B. Kruste, Mantel, Kern) werden die seismischen Wellen gebrochen und reflektiert. Nach einem Erdbeben lassen sich daher mit Seismographen an der Planetenoberfläche eine Vielzahl von Echos unterschiedlicher Stärke registrieren. Die zeitliche Abfolge dieser Echos läßt Rückschlüsse auf die innere Struktur des Planeten zu. So konnte z.B. Richard Dixon Oldham im Jahre 1906 die Existenz des Erdkerns nachweisen, da dieser im Bereich von ca. 11000 bis ca. 15000km Entfernung vom Erdbebenherd einen "Schatten" wirft. Die Seismologie bietet demnach die Möglicheit, direkt in das Innere von Planeten hineinzuschauen und dadurch wichtige Hinweise für das Verständnis der dynamischen Abläufe innerhalb von Planeten zu geben. Weil beim Eintreffen seismischer p-Wellen am Kern deren Geschwindigkeit reduziert wird, werden sie nach Innen gebrochen. Direkte Wellen können deshalb in einem bestimmten Bereich nicht gemessen werden, welcher als Kernschatten bezeichnet wird. Quelle: Dr. Martin Knapmeyer

Außer auf der Erde sind seismologische Experimente auch auf dem Mond erfolgreich durchgeführt worden. Anders als auf der Erde werden Beben auf dem Mond hauptsächlich durch die Gezeiten verursacht - die Lithosphäre des Mondes ist nicht in sich aneinander reibende Platten eingeteilt. Seismologische Messungen auf dem Mars könnten beispielsweise helfen zu verstehen, warum das magnetische Feld des Mars schon vor langer Zeit erloschen zu sein scheint (und ob auch das Erdmagnetfeld einfach verschwinden könnte), oder warum die Erde den gesamten Globus umspannende vulkanische Gürtel aufweist, während der Mars neben einigen diffus verteilten kleineren Vulkanen durch wenige, dafür aber gigantische Vulkangebäude dominiert wird. Wir befassen uns sowohl mit der Planung seismologischer Netzwerke für den Einsatz unter den speziellen Bedingungen einer Marsmission als auch mit der Auswertung von vorhandenen Daten der Apollo-Missionen, um Randbedingungen für die Modellierung zu gewinnen. Kontakt: Dr. Martin Knapmeyer   Laufzeitdiagramm von Seismischen Wellen Quelle: Dr. Martin Knapmeyer