Jede Sekunde blitzt es 50 Mal auf der Erde. Die Entladungen verschmelzen, werden stärker und erzeugen elektromagnetische Wellen, die die Erde umrunden, wodurch sie einen Pulsschlag zwischen der Oberfläche und der unteren Ionosphäre in rund 95 Kilometern Höhe hervorrufen. Diese elektro-magnetische Signatur, bekannt als Schumann-Resonanz, wurde nur von der Erdoberfläche aus beobachtet, bis Wissenschaftler 2011 entdeckten, dass sie sie auch mit dem Vector Electric Field Instrument (VEFI) der NASA an Bord des Airforce-Satelliten "Communications / Navigation Outage Forecast System" (C/NOFS) registrieren konnten.

In einer Studie, die am 1. Mai 2012 im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde, beschreiben Forscher, wie diese neue Technik verwendet werden könnte, um auch andere Planeten im Sonnensystem zu untersuchen und wie sie sogar Licht darauf werfen könnte, wie das Sonnensystem entstand.

"Die Frequenz der Schumann-Resonanz hängt nicht nur von der Größe des Planeten ab, sondern auch davon, welche Arten von Atomen und Molekülen in seiner Atmosphäre existieren, weil sie die elektrische Leitfähigkeit verändern", sagt Fernando Simoes, der Erstautor dieser Studie und Weltraumwissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt (Maryland). "Deshalb könnten wir diese Technik aus der Entfernung einsetzen, sagen wir 1.000 Kilometer über der Oberfläche eines Planeten, um zu sehen, wie viel Wasser, Methan und Ammoniak dort existiert."

Wasser, Methan und Ammoniak werden als "flüchtige Substanzen" bezeichnet und die Tatsache, dass es auf verschiedenen Planeten abweichende Mengen gibt, ist ein spannender Hinweis auf die Art und Weise, wie sich die Planeten bildeten. Die Bestimmung der Zusammensetzung einer Planetenatmosphäre kann mit einer Reihe anderer Techniken durchgeführt werden - Techniken, die ziemlich genau sind, aber nur spezifische Regionen messen. Durch das Betrachten der Schumann-Resonanz kann man jedoch Informationen über das globale Vorkommen von beispielsweise Wasser auf dem gesamten Planeten erlangen. Simoes und seine Kollegen glauben, dass die Kombination dieser Technik mit anderen Instrumenten im Rahmen des Besuchs einer Raumsonde bei einem Planeten eine exaktere Zusammensetzung der Planetenatmosphäre liefern könnte.

"Und wenn wir eine bessere Einsicht in die Häufigkeit dieser Atome in den äußeren Planeten bekommen können," sagt Simoes, "dann würden wir mehr über deren Häufigkeit in dem Urnebel wissen, aus dem das Sonnensystem entstand."



Genaue Beschreibungen planetarer Atmosphären könnten auch helfen, Licht darauf zu werfen, wie die Entwicklung des Sonnensystems die äußeren Planeten mit einem höheren Anteil flüchtiger Substanzen ausstattete, aber die inneren Planeten nicht.

Die Erfassung der Schumann-Resonanz von oben erfordert immer noch, dass sich die Instrumente recht nah an dem Planeten befinden, deswegen kann diese Technik nicht für die Fernuntersuchung der Atmosphären von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems benutzt werden. Stattdessen stellen sich die Wissenschaftler etwas dramatischeres vor. Nachdem eine Raumsonde ihre Beobachtung eines Planeten abgeschlossen hat, könnte sie weiterhin Schumann-Resonanzen registrieren, während sie ihren tödlichen Sturz in die Atmosphäre beginnt. Im Laufe ihrer Selbstzerstörung würde die Raumsonde nach wie vor wertvolle wissenschaftliche Daten liefern, bis zur allerletzten Minute ihrer Existenz.

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