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CURIOSITY
Marsmeteoriten stammen vom Mars
von Stefan Deiters
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21. Oktober 2013

Durch eine genaue Untersuchung der Marsatmosphäre mithilfe des Marsrovers Curiosity konnten Wissenschaftler nun bestätigen, dass die als Marsmeteoriten bekannten Brocken, die man auf der Erde gefunden hat, tatsächlich vom Mars stammen. Möglich machte dies die Bestimmung des Verhältnisses zweier Argon-Isotope in der Marsatmosphäre.

Curiosity

Selbstporträt von Curiosity von Anfang Februar 2013. Bild: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Eine Marsmission, die Bodenproben vom roten Planeten zur Erde bringt, wo sie dann in Laboratorien genauer untersucht werden könnten, steht zwar ganz oben auf der Wunschliste der Marsforscher, ist aber frühestens im kommenden Jahrzehnt zu erwarten. So ist man bei der Untersuchung unseres Nachbarplaneten auf die Daten der Rover vor Ort angewiesen - und auf die Untersuchung von Meteoriten, die man auf der Erde gefunden hat und von denen man glaubt, dass sie ursprünglich vom Mars stammen.

Doch tun sie das wirklich? Wie kann man sicher sein, dass diese winzigen Brocken tatsächlich einmal vor langer Zeit durch einen gewaltigen Einschlag auf dem Mars ins All geschleudert wurden und dann später auf der Erde einschlugen. Der Marsrover Curiosity hat dazu nun neue Daten geliefert, die die Herkunft der Marsmeteoriten bestätigen. Gleichzeitig bieten sie eine Möglichkeit, um in Zukunft den Marsursprung eines Meteoriten sicher ausschließen zu können.

Die Messungen stammen vom Instrument Sample Analysis at Mars (SAM) an Bord des Marsrovers Curiosity. Mit diesem haben die Wissenschaftler den Anteil von Argon-36 und Argon-38 in der Marsatmosphäre bestimmt, also von zwei Isotopen des Edelgases Argon. Beide Isotope kommen auf natürliche Weise überall im Sonnensystem vor. Auf dem Mars hat sich dieses Verhältnis allerdings durch den weitgehenden Verlust der Marsatmosphäre verändert: Da die leichtere Argon-Variante dabei einfacher verloren geht als die schwerere, hat sich das ursprüngliche Verhältnis der beiden Isotope zugunsten des schweren Argon-38 verschoben.

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Die Analyse von winzigen Gaseinschlüssen in Meteoriten, die nach Ansicht der Wissenschaftler vom Mars stammen, hat ein Verhältnis der beiden Isotope zwischen 3,6 und 4,5 ergeben. Die Viking-Lander der NASA, die in den 1970er Jahren auf der Marsoberfläche gelandet waren, hatten für die Marsatmosphäre ein Verhältnis zwischen vier und sieben ermittelt. Curiosity hat diesen Wert nun auf 4,2 bestimmt. "Wir haben es damit wirklich festgemacht", freute sich Sushil Atreya von der University of Michigan in Ann Arbor. "Diese direkte Messung vom Mars hat die Frage über alle Marsmeteoriten endgültig geklärt."

Das Verhältnis der beiden Argon-Isotope war für die Forscher auch deshalb von so großem Interesse, weil es vor der Curiosity-Mission die einzige Möglichkeit war, etwas über den Verlust der Marsatmosphäre und damit auch über die Entwicklung des roten Planeten von einer lebensfreundlicheren zu einer trockenen, kalten und lebensfeindlichen Welt zu erfahren.

Hätte der Mars heute noch seine ursprüngliche Atmosphäre, müsste das Verhältnis der beiden Argon-Isotope dem in der Jupiteratmosphäre oder in der Sonne entsprechen. Hier ist die Anziehungskraft so groß, dass keines der beiden Isotope bevorzugt entweichen kann. Das dortige Verhältnis von 5,5 stellt also das ursprüngliche Verhältnis der Argon-Isotope dar. Da es sich um ein Edelgas handelt, kann dieses Verhältnis auch nicht durch andere Prozesse verändert werden und eignet sich somit gut als Indikator.

"Unsere anderen Isotopen-Messungen mit SAM auf Curiosity sprechen auch für den Atmosphärenverlust, aber keine so deutlich wie die Argon-Daten", so Atreya. "Argon ist daher der beste Indikator dafür, da es chemisch nicht reagiert und es auch keine Wechselwirkungen mit der Marsoberfläche oder dem Inneren des Planeten gibt. Dies war eine der zentralen Messungen, die wir mit SAM durchführen wollten."

Über ihre Ergebnisse berichteten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters

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siehe auch
Curiosity: Kein Methan in Marsatmosphäre - 20. September 2013
Mars Science Laboratory: Verbliebene Marsatmosphäre noch dynamisch - 9. April 2013
Mars Science Laboratory: Curiosity analysierte Marsatmosphäre - 5. November 2012
Marsmeteoriten: Rätsel um Herkunft der Marsmeteoriten gelöst - 22. November 2002
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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