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Methan in der Atmosphäre gibt Rätsel auf
von Stefan Deiters
astronews.com
17. Dezember 2014
Der Marsrover Curiosity
hat zwei Mal einen deutlichen Anstieg der
Methankonzentration in seiner Umgebung feststellen können. Methan entsteht unter
anderem durch biologische Prozesse. Zudem konnte der Rover in einer
Gesteinsprobe eindeutig organische Verbindungen nachweisen.
Noch
sorgfältiger Analyse der im Mai 2013 aus dem
Felsbrocken "Cumberland" gewonnenen Probe sind
sich die Forscher sicher: Darin enthalten sind
organische Verbindungen.
Bild: NASA / JPL-Caltech / MSSS [Großansicht] |
Der Marsrover Curiosity hat ein komplettes Laboratorium an Bord, mit
dem sich nicht nur Bodenproben analysieren lassen, sondern auch die
Zusammensetzung der Atmosphäre in der Umgebung bestimmen lässt. Viele Male
hat man in Verlauf der Mission mit dem Instrument Sample Analysis at Mars (SAM) nach Methan in der
Atmosphäre gesucht (astronews.com berichtete). Das Gas entsteht auf der Erde vor allem durch biologische
Prozesse, kann jedoch auch auf andere Weise gebildet werden.
Schon in der Vergangenheit haben Sonden aus dem Orbit Methan in der
Marsatmosphäre nachweisen können. Dies hatte zu Diskussionen darüber geführt, wie
dieses Gas, das in der Atmosphäre relativ schnell wieder zerstört wird,
entstanden sein könnte. Natürlich denken dabei manche sofort an bakterielles
Leben auf dem Roten Planeten, doch könnten auch geologische Prozesse für die
Entstehung von Methan
verantwortlich sein.
Auf jeden Fall sind weitere Nachweise von Methan in der Marsatmosphäre von
großem Interesse. Das gilt auch für die gestern vorgestellten neuen Curiosity-Messungen.
Der Rover hatte Ende 2013 und Anfang 2014 bei vier Untersuchungen eine
Methan-Konzentration in seiner Umgebung festgestellt, die bei
sieben Partikeln pro eine Milliarde Teilchen lag. Das mag wenig klingen, ist
aber das 10-Fache des durchschnittlichen Wertes der übrigen Messungen. Auch
zuvor war die Methankonzentration bereits einmal erhöht.
"Dieser zeitweilige Anstieg von Methan - stark nach oben und dann wieder
abfallend - sagt uns, dass es irgendwo eine lokale Quelle dafür geben muss",
erläutert Sushil Atreya von der University of Michigan die Bedeutung der
Messungen. "Infrage kommen da viele verschiedene Quellen, biologische und nicht
biologische, wie etwa Wechselwirkungen von Wasser und Stein."
In einer Bodenprobe, die Curiosity im ersten Halbjahr 2013 gewonnen hatte,
konnten zudem organische Verbindungen nachgewiesen werden. Dabei handelt es
sich, so das Forscherteam, um den ersten eindeutigen Nachweis von organischem
Material auf dem Roten Planeten. Es sei allerdings nicht klar, ob diese
Verbindungen auf dem Mars entstanden oder beispielsweise durch Meteoriten
auf die Oberfläche gelangt sind.
Die Wissenschaftler hatten die Daten monatelang
ausgewertet und dabei auch festgestellt, dass einige der entdeckten
organischen Verbindungen von der Erde stammten und im Inneren des Rovers zum
Mars mitgenommen wurden. Bei den verbliebenen Stoffen sei dies aber
auszuschließen.
Ein besonderes Problem bei der Untersuchung waren die im Marsboden enthaltenen
Perchlorate. Werden diese nämlich während der Analyse im Inneren von SAM
erhitzt, können sie die Struktur der organischen Verbindungen verändern. Man
weiß daher noch nicht sicher, um welche Verbindungen es sich genau handelt. Organische
Verbindungen, die Kohlenstoff und meist auch Wasserstoff enthalten, gelten als
chemische Grundbausteine des Lebens.
"Wir werden weiter an diesen Entdeckungen arbeiten, die uns noch immer ein
Rätsel sind", so John Grotzinger vom California Institute of Technology, der
Projekt-Wissenschaftler für Curiosity. "Können wir noch mehr über die aktive
Chemie lernen, die für diese Schwankungen im Methangehalt der Atmosphäre sorgt?
Können wir Ziele für weitere Untersuchungen auswählen, in denen sich bestimmbare
organische Verbindungen erhalten haben?"
Das Team betont, dass die aktuellen Entdeckungen in der Atmosphäre oder in der
pulverisierten Gesteinsprobe keine Antwort auf die Frage liefern würden, ob es
irgendwann einmal Leben auf dem Mars gegeben hat. Sie verraten allerdings
einiges über den bis heute chemisch aktiven Planeten und über vielleicht
einmal vorhandene lebensfreundlichere Bedingungen in der Frühzeit des Mars.
Curiosity hat auch Wasser untersucht, das in Gesteinsproben eingeschlossen war.
Dies lieferte den Wissenschaftlern Hinweise auf die Präsenz von Wasser auf der
Marsoberfläche und das Verschwinden des kostbaren Stoffes. Danach verlor der
Mars bereits vor Entstehung der Gesteinsproben, also vor mehr als drei
Milliarden Jahren, beträchtliche Teile seines Wassers. Der Wasserverlust muss
allerdings auch anschließend noch angehalten haben.
Über die neuen Ergebnisse berichteten die Wissenschaftler gestern auf einem
Treffen der American Geophysical Union in San Francisco.
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