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Marsmeteoriten stammen vom Mars
von Stefan Deiters
astronews.com
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.
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.
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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