Mars Temperatur: Warum der Rote Planet eiskalt ist

Mars-Temperatur: warum der rote Planet ein Gefrierfach mit Heizung ist

Minus 63 Grad Celsius. Das ist der Wert, den Sie am häufigsten finden, wenn Sie nach der Mars-Temperatur suchen. Und er stimmt sogar, so ungefähr. Es ist der Jahresdurchschnitt über die gesamte Planetenoberfläche. Nur: Mit diesem einen Wert können Sie praktisch nichts anfangen. Denn je nachdem, wo Sie auf dem Mars stehen und wann Sie dort stehen, liegen zwischen dem wärmsten und dem kältesten Punkt desselben Tages über hundert Grad.

Ich beschäftige mich seit einigen Jahren mit Planetenklimaten, angefangen aus reiner Neugier, inzwischen als Teil eines kleinen Datenprojekts, in dem ich Messreihen verschiedener Mars-Missionen vergleiche. Was mich am meisten überrascht hat? Nicht die Kälte. Sondern wie schwer es ist, auf dem Mars überhaupt eine verlässliche Temperaturangabe zu machen. Das fängt schon bei der Frage an, was man eigentlich misst.

Mars-Temperatur Tag und Nacht: warum der Unterschied so brutal ist

Stellen Sie sich vor, Sie stehen mittags am Mars-Äquator. Die Sonne knallt auf einen Himmel, der nicht blau ist, sondern eine Art milchiges Ocker. Das Thermometer kann jetzt tatsächlich über null klettern. +20 °C sind an manchen Stellen im Sommer möglich. Ziehen Sie eine Jacke an? Brauchen Sie nicht, in wenigen Stunden wird es Sie ohnehin nicht mehr retten.

Denn sobald die Sonne untergeht, passiert etwas, das auf der Erde nur in extremen Wüstenregionen vorkommt. Die Temperatur stürzt ab. Nicht um zehn Grad. Um 60 bis 80 Grad innerhalb weniger Stunden. Nachts am Äquator liegen Sie bei etwa -80 °C. Im selben Moment, in derselben Region.

Warum? Das hat nichts mit der Entfernung zur Sonne zu tun, jedenfalls nicht primär. Es liegt an der Atmosphäre.

Warum die Mars-Atmosphäre keine Wärme speichert

Die Mars-Atmosphäre ist zu über 95 Prozent Kohlendioxid. Das klingt nach einem starken Treibhauseffekt. Ist es aber nicht. Der entscheidende Punkt ist nicht die Zusammensetzung, sondern der Druck.

Der atmosphärische Druck auf der Marsoberfläche beträgt im Mittel etwa 6 Millibar. Auf der Erde sind es auf Meereshöhe rund 1013 Millibar. Das ist ein Faktor von ungefähr 170. Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, mit einem Blatt Klarsichtfolie eine Wohnung zu dämmen. So ungefähr wirkt die Mars-Atmosphäre als Wärmedecke.

Der Boden gibt tagsüber Wärme auf, die Luft kann sie aber nicht halten. Ohne diese Speicherfähigkeit rauscht die Wärme nach Sonnenuntergang direkt in den Weltraum. Das ist der Grund für die extremen Tag-Nacht-Schwankungen. Nicht die Kälte an sich.

Die Rolle des Bodens

Was ich anfangs unterschätzt habe: Der Marsboden selbst spielt eine große Rolle. Regolith, also die lockere Gesteins- und Staubschicht, leitet Wärme schlecht. Das bedeutet, er heizt sich langsam auf und kühlt langsam ab. Aber weil er so dünn bedeckt ist, macht dieser Effekt nur einen kleinen Teil der täglichen Schwankung wett.

Messungen zeigen: Die obersten Zentimeter des Bodens reagieren schnell auf die Sonneneinstrahlung, während tiefer liegende Schichten einen Teil der Tageswärme speichern und nachts langsam wieder abgeben. Das führt zu einem Temperaturprofil, das mit der Tiefe immer gleichmäßiger wird, bis es sich in etwa einem Meter Tiefe nur noch um wenige Grad über den Tag ändert.

Mars-Temperatur am Äquator: ist es wirklich warm?

Der Äquator ist die wärmste Region des Mars. Kein Wunder, dort trifft die Sonneneinstrahlung am direktesten auf. Die durchschnittliche Tagestemperatur am Äquator liegt bei etwa -20 °C. In den Sommermonaten auf der Südhalbkugel können die Tageshöchstwerte bis auf +20 °C steigen.

Das klingt fast angenehm. Ist es aber nicht, und zwar aus zwei Gründen.

1. Die Wärme hält nur wenige Stunden. Spätestens zwei Stunden nach Sonnenuntergang sind Sie wieder weit unter null.
2. Die niedrige Luftdichte bedeutet, dass sich Wärme völlig anders anfühlt. Selbst bei +15 °C würden Sie die Temperatur als deutlich kühler empfinden, weil der Wärmeaustausch mit Ihrer Haut minimal ist. Dazu kommt der extreme Strahlungseinfluss: In der prallen Sonne kann sich Ihre Ausrüstung stark aufheizen, im Schatten der gleichen Umgebung frieren Sie sofort.

Ein Effekt, der auf der Erde in dieser Form nicht vorkommt. Auf dem Mars ist Sonne gleichzeitig Heizung und Gefahr.

Unterschiede zwischen den Hemisphären

Hier wird es interessant. Die Marsbahn ist exzentrischer als die Erdbahn. Das bedeutet: Der Abstand zur Sonne schwankt im Jahresverlauf stärker. Am sonnennächsten Punkt (Perihel) ist Mars etwa 206,7 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt, am sonnenfernsten Punkt (Aphel) etwa 249,2 Millionen Kilometer.

Das hat eine unschöne Konsequenz für die Südhalbkugel. Wenn der Mars im Perihel steht, ist auf der Südhalbkugel Sommer. Die Südhalbkugel bekommt also einen wärmeren Sommer und einen kälteren Winter. Die Nordhalbkugel hat umgekehrt mildere Extreme. Die Temperaturunterschiede zwischen Sommer und Winter sind auf der Südhalbkugel deutlich größer als auf der Nordhalbkugel.

Was mich dabei am meisten fasziniert: Diese Asymmetrie ist nicht nur eine Fußnote. Sie hat langfristige Folgen für die Staubstürme, den CO₂-Kreislauf und sogar für die Frage, wo sich am ehesten Wassereis stabil hält.

Mars-Temperaturen im Vergleich zur Erde

Um die Mars-Temperatur richtig einzuordnen, hilft eine direkte Gegenüberstellung. Ich habe hier die wichtigsten Werte zusammengestellt, basierend auf den stabilen, allgemein bekannten Messwerten:

Merkmal	Mars	Erde
Mittlere Temperatur	-63 °C	+15 °C
Minimale Temperatur	bis -143 °C (Polregionen)	bis -89 °C (Antarktis)
Maximale Temperatur	bis +20 °C (Äquator, Sommer)	bis +57 °C (Wüstenregionen)
Tageszeitliche Schwankung	60 bis 80 °C	meist unter 20 °C
Atmosphärischer Druck	ca. 6 mbar	ca. 1013 mbar

Was sofort auffällt: Der Mars ist nicht einfach „kälter". Er ist extremen Schwankungen unterworfen, während die Erde durch ihre dichte Atmosphäre und die Ozeane einen großen Puffer besitzt. Dieser Puffer ist der eigentliche Unterschied. Ohne ihn wäre auch die Erde ein Ort mit ungemütlichen Temperatursprüngen.

Was beeinflusst die Mars-Temperatur noch?

Die vier Hauptfaktoren habe ich schon gestreift: Sonneneinstrahlung, Atmosphärendruck, Bodenbeschaffenheit und Jahreszeit. Aber es gibt noch ein paar Effekte, die man leicht übersieht.

• Staubstürme: Sie können den gesamten Planeten für Wochen einhüllen. Der Staub reflektiert Sonnenlicht, kühlt die Oberfläche tagsüber ab und wärmt sie nachts leicht auf. Die tägliche Schwankung wird dadurch kleiner, aber das Gesamtniveau sinkt.
• Höhenlage: Der Mars hat massive Höhenunterschiede. Der Olympus Mons ragt über 20 Kilometer auf. Auf den Gipfeln ist der Luftdruck noch niedriger und die Temperaturen entsprechend niedriger.
• CO₂-Kreislauf: Ein Teil der Atmosphäre gefriert im Winter zu Trockeneis an den Polen. Das verändert den Druck und damit indirekt auch die Temperaturen.
• Albedo: Helle Regionen reflektieren mehr Sonnenlicht und bleiben kühler. Dunkle Regionen absorbieren mehr und heizen sich stärker auf.

Diese Punkte sind für sich genommen nicht spektakulär. Zusammen machen sie aber klar, warum eine einzelne Temperaturangabe für den Mars nie ausreicht. Wer eine Zahl ohne den dazugehörigen Ort und Zeitpunkt nennt, redet eigentlich über nichts.

Häufige Fragen zur Mars-Temperatur

Wie groß ist Mars, und wie weit ist er von der Sonne entfernt?

Der Durchmesser des Mars beträgt etwa 6.779 Kilometer. Zum Vergleich: Die Erde hat einen Durchmesser von 12.742 Kilometern, der Mars ist also ungefähr halb so groß. Die mittlere Entfernung zur Sonne liegt bei rund 227,9 Millionen Kilometern. Das ist etwa das 1,5-Fache des Abstands zwischen Erde und Sonne. Der Mars ist der vierte Planet unseres Sonnensystems, direkt hinter der Erde.

Was sind die Besonderheiten des Mars?

Da gibt es mehrere. Die auffälligsten: Der Mars besitzt den höchsten Vulkan des Sonnensystems, den Olympus Mons, mit über 21 Kilometern Höhe. Er hat mit Valles Marineris ein Canyon-System, das über 4.000 Kilometer lang ist. Und er hat Polkappen aus Wassereis und Trockeneis. Dazu kommt die dünne CO₂-Atmosphäre, die für die extremen Temperaturschwankungen verantwortlich ist. Die Umlaufzeit um die Sonne beträgt etwa 687 Erdtage, ein Marsjahr ist also fast doppelt so lang wie ein Erdjahr.

Wie lange dauert ein Tag auf dem Mars?

Ein Marstag, auch Sol genannt, dauert etwa 24 Stunden und 37 Minuten. Nur geringfügig länger als ein Erdtag. Das ist einer der Gründe, warum Forscher den Mars als vergleichsweise zugängliches Ziel betrachten, zumindest was den Tagesrhythmus angeht. Die Temperaturschwankungen folgen diesem Rhythmus direkt: Aufwärmen am Morgen, Höhepunkt am frühen Nachmittag, rapider Abfall nach Sonnenuntergang.

Was das für die Zukunft bedeutet

Wenn Menschen irgendwann auf dem Mars landen, wird die Temperatur zu den entscheidenden Herausforderungen gehören, nicht die Strahlung und nicht der Sauerstoffmangel, sondern die Frage: Wie hält man eine Struktur über einen ganzen Marstag hinweg auf einer nutzbaren Temperatur?

Die Antwort steckt in dem, was ich oben beschrieben habe. Man braucht keine Heizung, die gegen -63 °C ankämpft. Man braucht eine thermische Masse, die die Tageswärme speichert und nachts langsam abgibt. Genau das, was der Mars selbst nicht hat. Und genau das ist der Grund, warum jede realistische Marsstation wahrscheinlich unterirdisch oder in einem Erdwall gebaut werden wird. Nicht wegen der Kälte. Wegen des Wechsels.

Vielleicht ist das die eigentliche Lehre aus den Mars-Temperaturen: Es geht nicht um den einen extremen Wert. Es geht um die Frage, wie gut ein System Schwankungen abfedern kann. Der Mars kann das fast nicht. Die Erde kann es gut. Und genau darin liegt der Unterschied, der über habitabel und nicht habitabel entscheidet, viel mehr als jede einzelne Gradzahl.