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Mittwoch, 22. September 2010

Mars-Methan hält sich kaum ein Jahr

Die Methankonzentrationen (oben) im ersten beobachteten Marsjahr mit den Höchstwerten über den Marsregion Tharsis, der den Ebenen von Arabia Terrae und Elysium (Originalfarben unten) | NASA/Universita del Salento

Rom/ Italien - Methan hält sich in der Marsatmosphäre weniger als ein Marsjahr. Das haben italienische und US-amerikanische Wissenschaftler anhand der Daten der NASA-Sonde "Mars Global Surveyor" herausgefunden, mit der sie die Verbreitung und Entwicklung des lokal vorkommenden Gases über drei Marsjahre (1999 bis 2004) lang beobachtet und untersucht haben. Ob das Gas geologischen oder sogar biologischen Ursprungs ist, konnte auch die aktuelle Studie noch nicht eruieren.

Die Wissenschaftler um Sergio Fonti von der "Università del Salento" und Giuseppe Marzo vom "Ames Research Center" der NASA haben ihre Ergebnisse der Messungen mit dem "Thermal Emission Spectrometer“ (TES) an Bord der Sonde auf dem "European Planetary Science Congress 2010" in Rom vorgestellt.

"In der Marsatmosphäre finden sich nur kleine Mengen von Methan, die jedoch aus sehr lokalen Quellen stammen. Wir haben nach Veränderungen in der Konzentration des Gases gesucht und dabei jahreszeitliche und jährliche Variationen nachweisen können. Die Quelle des Methans könnte sowohl geologische Aktivität sein oder auch biologisch - das können wir zu diesem Zeitpunkt noch nicht sagen", erläutert Fonti. "Wie es scheint, hält sich das Methan in der Marsatmosphäre jedoch weniger als ein Marsjahr (ca. zwei Erdenjahre)."

Laut den Messungen erreicht die Konzentration von Methan ihren Höhepunkt im Herbst der nördlichen Marshemisphäre mit 70 Teilchen pro einer Milliarde in einigen eng begrenzten Bereichen. Hierbei handelt es sich zum einen um die beiden großen Vulkanregionen Tharsis und Elysium und zum anderen um die Ebenen von Arabia Terrae, einer Region, in der es besonders viel Wassereis im Untergrund des Marsbodens gibt.

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"Es gibt einen deutlichen Abfall der Werte im Winter und die Konzentrationen beginnen dann erst im Marsfrühling und dann den Sommer über wieder rapide anzusteigen und sich über den Planeten zu verteilen (...) Die höchsten Konzentrationen finden sich also in den wärmsten Jahreszeiten und sind mit Orten verknüpft, die sowohl die günstigsten geologischen und vielleicht auch biologischen Bedingungen bieten, wie etwa geothermische Aktivität und starke Hydratisierung", so Fonti.

Nicht nur der Ursprung des Gases, auch die Art und Weise, wie es nach kaum einem Marsjahr wieder aus der dünnen Atmosphäre des Mars verschwindet, ist bislang noch ungeklärt. Ein Abbau durch photochemische Prozesse sei zu langsam, um den plötzlichen Abfall zu erklären. Möglicherweise könnten windgetriebene Prozesse eine wichtige Rolle spielen, wenn Stürme starke Oxidantien, wie beispielsweise das hochreaktive Perchlorat, aufwirbeln und bis in die Atmosphäre tragen könnten, wo sie das Methan binden könnten.

Methan wurde in der Marsatmosphäre erstmals 2003 mit Erdteleskopen entdeckt. Später konnten auch jahreszeitliche Veränderungen der Gaskonzentration durch Messungen der ESA-Sonde "Mars Express" belegt werden. Auf der Erde wird das Treibhausgas meist durch Bakterien, aber auch durch Landwirtschaft und Viehzucht erzeugt, kann aber auch durch geologische Prozesse freigesetzt werden. Die dünne Marsatmosphäre besteht zu 95 Prozent aus Kohlendioxid, zu 3 Prozent aus Stickstoff, zu 1,6 Prozent aus Argon und weiteren Spuren von Sauerstoff, Wasser und Methan.

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