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MARSROVER CURIOSITY
Methan in der Atmosphäre gibt Rätsel auf
von Stefan Deiters
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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.

Cumberland

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."

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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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siehe auch
Curiosity: Kein Methan in Marsatmosphäre - 20. September 2013
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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