Freitag, 1. Juni 2012

Kein eindeutiges Anzeichen für Leben: Mars-Methan könnte auch von Meteoriten stammen

Methankonzentration auf dem Mars: Die Grafik zeigt die berechneten Methankonzentrationen in Teilen pro Million (parts per billion, ppb) auf dem Mars während des Sommers auf der Nordhalbkugel. Violett und blau verweisen auf wenig Methan, rote Bereiche signalisieren große Mengen. | Copyright: NASA

Mainz (Deutschland) - Seit neun Jahren schon sorgt der Nachweis großer Mengen von Methangas in der Marsatmosphäre, die von der Oberfläche aufsteigen, für hitzige Diskussionen über deren Ursprung. Schließlich ist eine der Hauptquellen von Methan auf der Erde biologische Prozesse - alternativ könnte das Gas aber auch durch geologische Prozesse wie Vulkanismus freigesetzt werden (...wir berichteten, s. Links). Jetzt liefert ein Team internationaler Wissenschaftler eine weitere Erklärung, wonach starke UV-Strahlung auf dem Roten Planeten Methan wahrscheinlich aus organischem Material freisetzt, das Meteoriten auf die Oberfläche mitbringen.

Während bislang immer noch der Beweis für die tatsächliche Quelle des Mars-Methans fehlt, konnten Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie (MPIC) in Mainz und der Universitäten in Utrecht und Edinburgh jetzt zeigen, dass Methan aus einem Meteoriten entweicht, wenn man ihn unter simulierten Mars-Bedingungen mit ultraviolettem Licht bestrahlt.

Tatschlich, so erläutert die Pressemitteilung des MPIC (mpic.de), treffen auf der Marsoberfläche kontinuierlich Meteoriten und interplanetarer Staub aus dem Weltall auf, die kohlenstoffhaltige Verbindungen mit sich führen. Hieraus schließen die Forscher, dass auch aus ihnen durch energiereiche UV-Strahlung Methan entweicht.

Insgesamt werden pro Jahr zwischen 200 und 300 Tonnen Methan in die Marsatmosphäre eingegeben - ein Umstand, den beide bislang konkurrierende Theorien (biologisch vs. Geologisch) nur schwer erklären konnten.

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Die Meteoriten-Theorie hingegen könne entsprechende Mengen durchaus erklären: "Methan entsteht aus unzähligen kleinen Mikro-Meteoriten und interplanetaren Staubteilchen, welche aus dem Weltall auf der Marsoberfläche landen", erläutert Frank Keppler, Erstautor der jetzt im Fachmagazin "Nature" veröffentlichten Studie und ergänzt: "Die Energie liefert die extrem starke ultraviolette Strahlung.“

Im Gegensatz zur Erde besitzt der Mars keine schützende Ozonschicht, die den größten Teil der UV-Strahlung aus dem Weltall absorbieren könnte. Zudem ist die Marsatmosphäre sehr dünn, so dass im Vergleich zur Erde ein wesentlich geringerer Teil des Meteoritenmaterials beim Eintritt in die Atmosphäre verglüht.

Gemeinsam mit ihren Kollegen bestrahlten die Mainzer Forscher Proben des Murchison-Meteoriten mit ultraviolettem Licht. "Der Meteorit enthält mehrere Prozent Kohlenstoff und hat eine ähnliche chemische Zusammensetzung wie die Hauptmenge des Meteoritengesteins, das auf dem Mars landet", sagt der Kosmochemiker Ulrich Ott.

Der rund 4,6 Milliarden Jahre alte Meteorit selbst schlug 1969 in der australischen Stadt Murchison ein. Die Forscher wählten bei der UV-Bestrahlung identische Bedingungen wie auf dem Mars, wodurch fast augenblicklich beträchtliche Mengen Methan aus dem Meteoriten entwichen. Ihre Schlussfolgerung: Kohlenstoffhaltige Verbindungen im Meteoritengestein werden durch das energiereiche UV-Licht zersetzt, wobei sich Methanmoleküle bilden.

Da die Temperatur auf dem Roten Planeten von minus 143 Grad Celsius an den Polen bis zu plus 17 Grad Celsius am Marsäquator schwankt, untersuchten die Forscher zudem die Meteoritenproben auch bei entsprechenden Temperaturen: "Je wärmer es wurde, umso mehr Methan gaben die Meteoritenstückchen ab. Diese Temperaturabhängigkeit stimmt auch mit den unterschiedlichen Methankonzentrationen an verschiedenen Stellen der Marsatmosphäre überein. So fand man in Infrarot-Spektren das meiste Methan in der Äquatorgegend, dort wo es für Marsverhältnisse am wärmsten ist."

Während die Ergebnisse die Theorie, nach der das Mars-Methan ein Beweis für dortiges Leben ist, in Frage stellt, wollen die Forscher die Hypothese der Marsmikroben aber nicht gänzlich ausschließen, denn während der hier gefundene Prozess zwar unvermeidbar ist, sei es "durchaus möglich, dass weitere Prozesse zur Methanproduktion beitragen."

Die Ergebnisse der Mainzer Forscher widersprechen jedoch zugleich auch den Schlussfolgerungen der Autoren einer früheren Studie, die Meteoriten als Ursprung des Mars-Methans noch 2009 ausgeschlossen hatten. Damals erklärten die Forscher um Dr. Richard Court vom Imperial College London im Fachmagazin "Earth and Planetary Science Letters", dass durch diesen Prozess nicht genügend Gas erzeugt werden kann, um die gemessenen Werte zu erklären (...wir berichteten).

Mehr Details zur Entstehung von Methan und vielleicht sogar eine abschließende Klärung, ob es Leben auf dem Mars gibt, erhoffen sich die Forscher vom Mars Rover Curiosity, der nach den Plänen der NASA Anfang August auf dem Roten Planeten eintreffen soll.

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