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Kein Methan in Marsatmosphäre
von Stefan Deiters
astronews.com
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.
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."
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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