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CURIOSITY
Kein Methan in Marsatmosphäre
von Stefan Deiters
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20. September 2013

Die Analyse von Daten des Marsrovers Curiosity hat ergeben, dass es in der Atmosphäre des roten Planeten kein oder nur sehr wenig Methan gibt. Dieser Befund ist überraschend, da Messwerte anderer Missionen auf ein gewisses Methanvorkommen hingedeutet hatten. Das Vorhandensein von Methan hätte ein Hinweis auf primitives Leben auf dem Mars sein können.

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Blick in die Messkammer des Tunable Laser Spectrometer. Zu sehen sind Laserstrahlen, die zwischen Spiegeln in der Kammer hin- und hergeworfen werden. Die Absorption bestimmter Wellenlängen verrät dann etwas über die Zusammensetzung der Luft in der Kammer. Bild: NASA /JPL-Caltech

Der Marsrover Curiosity ist seit August des vergangenen Jahres auf dem roten Planeten unterwegs und hat seitdem intensiv nach Spuren von Methan in der Atmosphäre des Mars gesucht. Methan ist für die Wissenschaftler auch deswegen so interessant, weil das Gas als Hinweis auf das Vorhandensein von Leben gilt. Es wird nämlich bei bestimmten biologischen Prozessen frei, kann allerdings auch auf nichtbiologische Weise entstehen.

Curiosity hat nun von Oktober 2012 bis Juni 2013 insgesamt sechs Mal die Luft der Marsatmosphäre mit seinem Tunable Laser Spectrometer untersucht. Trotz der Empfindlichkeit des Spektrometers konnte bei allen Analysen keine Spur von Methan festgestellt werden. Damit muss, so die Berechnungen der Wissenschaftler, der Methangehalt der Marsatmosphäre heute unter 1,3 Partikel pro einer Milliarde Teilchen liegen - dies ist etwa nur ein Sechstel der Menge, von der man bei früheren Schätzungen ausgegangen war.

"Dieses wichtige Ergebnis wird unsere weiteren Bemühungen, die Möglichkeit von Leben auf dem Mars zu untersuchen, beeinflussen", so Michael Meyer, der bei der NASA für die Erforschung des Mars zuständige Wissenschaftler. "Dadurch reduziert sich die Wahrscheinlichkeit, dass es Methan-produzierende Mikroben auf dem Mars gibt. Allerdings betrifft dies nur den Stoffwechsel eines Mikrobentyps. Wir wissen, dass auf der Erde zahlreiche Mikroben existieren, die kein Methan erzeugen."

"Es wäre sehr aufregend gewesen, Methan zu finden", gibt Chris Webster vom Jet Propulsion Laboratory der NASA zu. "Wir haben aber ein großes Vertrauen in unsere Messungen. Entscheidend ist letztlich, dass wir unser Wissen erweitern. Wir haben immer wieder gemessen, vom Frühjahr bis in den Spätsommer auf dem Mars, doch von Methan gab es keine Spur."

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Webster ist der verantwortliche Wissenschaftler für das Spektrometer an Bord von Curiosity, das wiederum Teil der Instrumenten-Suite Sample Analysis at Mars (SAM) ist. Das Spektrometer lässt sich so einstellen, dass damit auch noch geringste Spuren von Methan in der Marsatmosphäre nachgewiesen werden können. Mit dem mobilen Laboratorium können zudem auch noch kleinere Methanmengen so lange konzentriert werden, bis sie sich schließlich nachweisen lassen. Auf diese Weise wollen die Forscher bei weiteren Messungen auch nach Methankonzentrationen weit unterhalb von einem Partikel pro einer Milliarde Teilchen suchen.

Methan ist die häufigste Verbindung aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffe in unserem Sonnensystem. Das Molekül besteht aus einem Kohlenstoff- und vier Wasserstoffatomen. Frühere Messungen aus dem Marsorbit oder von der Erde hatten in der Marsatmosphäre Methankonzentrationen von bis zu 45 Partikel pro eine Milliarde Teilchen nachgewiesen (astronews.com berichtete), was einige Wissenschaftler dazu veranlasste, über eventuelle biologische Quellen für Methan auf dem Planeten zu spekulieren. Die Curiosity-Messungen passen jedoch nicht zu den früher gefundenen Werten - selbst dann nicht, wenn sich das Methan seitdem über den Planeten verteilt haben sollte.

"Man kennt keinen Prozess, durch den Methan schnell aus der Atmosphäre entkommen könnte", erläutert Teammitglied Sushil Atreya von der University of Michigan. "Methan ist sehr beständig. Es würde Hunderte von Jahren in der Marsatmosphäre überdauern. Wenn man aber keinen Weg findet, wie man Methan schneller wieder aus der Atmosphäre bekommt, deuten unsere Messungen darauf hin, dass kein Methan in die Atmosphäre gelangt sein kann - weder durch biologische oder geologische Prozesse, noch durch den durch UV-Strahlung bewirkten Verfall von organischem Material, das durch Meteoriten oder interplanetaren Staub auf den Planeten gelangt ist."

Die größte Konzentration an Methan, die in der Marsatmosphäre vorhanden sein könnte, ohne von Curiosity durch die bisherigen Messungen entdeckt zu werden, entspricht nach Schätzungen von Atreya einem jährlichen Methaneintrag in die Atmosphäre von nicht mehr als zehn bis 20 Tonnen. Das ist etwa 50 Millionen Mal weniger als die Methanmenge, die jährlich in die Erdatmosphäre gelangt.

Über ihre Ergebnisse berichteten die Wissenschaftler in der gestrigen Ausgabe von Science Express

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siehe auch
Mars Science Laboratory: Curiosity analysierte Marsatmosphäre - 5. November 2012
Mars: Stammt das Methan aus Meteoriten? - 31. Mai 2012
Mars: Methan in der Atmosphäre nachgewiesen - 16. Januar 2009
Mars: Sorgt Verwitterung und nicht Leben für Methan? - 15. Juni 2005
Mars Express: Wasserdampf, Methan und neue Fragen - 22. September 2004
Mars: Methan in der Atmosphäre Indiz für Leben? - 29. März 2004

Mars Science Laboratory, Missions-Webseite bei astronews.com mit Missionslog
Mission Mars - die astronews.com-Berichterstattung über die Erforschung des roten Planeten
Links im WWW
Mars Science Laboratory, Seite der NASA
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