Freitag, 14. November 2014

Forscher suchen nach Ursprung organischen Materials auf dem Mars


Ein irdischer Mikrometeorit unter dem Rasterelektronenmikroskop. Es wird angenommen, dass jedes Jahr eine relativ große Menge an Mikrometeoriten mit ähnlicher Zusammensetzung auf den Mars fällt. Ein Teil des darin enthaltenen organischen Materials könnte beim Erhitzen in Chlormethan umgewandelt werden. | Copyright: Bastian Baecker (Universität Heidelberg / Max-Planck-Institut für Chemie, Mainz), Luigi Folco (Universität Pisa) und Carole Cordier (Universität Grenoble)

Heidelberg (Deutschland) - Erst kürzlich bestätige auch der aktuelle Mars-Rover der NASA, die mobile Laboreinheit "Curiosity" der Mission "Mars Science Laboratory", wie schon zuvor sie Sonden Phoenix und Viking, das Vorhandensein organischen Materials in Bodenproben vom Mars. Ebenfalls wie in den früheren Missionen vermuten viele Wissenschaftler jedoch auch hier, dass es sich bei diesem Material wahrscheinlich um von der Erde mitgeführte Verunreinigungen handelt. Ein deutsch-britisches Forscherteam geht nun aber davon aus, dass die auf dem Roten Planeten aufgefundene gasförmige chlororganische Verbindung - sogenanntes Chlormethan - möglicherweise doch aus dem Boden des Mars selbst stammt und der darin enthaltene Kohlenstoff und Wasserstoff vermutlich durch einschlagendes Meteoritengestein geliefert wurde. Allerdings könnte das Material aber auch von einstigen Lebewesen stammen.

Seit 2012 führt die mobile Laboreinheit der NASA auf dem Mars Untersuchungen durch, um zu ergründen, ob einst auf dem Mars die Grundlagen für Leben wie wir es von der Erde kennen existierten. Tatsächlich stellen die von "Curiosity" nachgewiesenen einfachen organischen Moleküle, darunter Chlormethan, das Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Chloratome enthält, neben dem Nachweis von einst fließendem Wasser und damit milderen Temperaturen auf der Marsoberfläche, einen wichtigen Baustein genau dieser Grundlagen dar.


Allerdings entstand diese Verbindung nach Meinung der NASA-Experten möglicherweise jedoch erst während der Experimente in einer Reaktion von Perchloraten aus dem Marsboden mit einem chemischen Stoff von Bord der Sonde selbst. Obwohl das Chlor des Chlormethans damit vom Mars selbst stammt, könnten Kohlenstoff und Wasserstoff durch "Curiosity" zum Mars gelangt sein.


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Wie die Forscher um den Geowissenschaftler Prof. Dr. Frank Keppler von der Universität Heidelberg aktuell im Fachjournal "Scientific Reports" (DOI: 10.1038/srep0701) berichten, stützen sie die gegenteilige Annahme - nach der die gasförmige chlororganische Verbindung tatsächlich im Marsboden vorkommt, wobei der darin enthaltene Kohlenstoff und Wasserstoff von Meteoriten stammt - nun mit Isotopenmessungen, mit denen sie die Experimente von "Curiosity" nachvollzogen haben. Hierzu untersuchten sie Proben eines 4,6 Milliarden Jahre alten Meteoriten, der 1969 nahe Murchison in Australien auf der Erde eingeschlagen ist.

Laut Prof. Keppler enthält dieses meteoritische Material zwei Prozent Kohlenstoff. Astronomen gehen zudem davon aus, dass jedes Jahr eine relativ große Menge an Mikrometeoriten mit ähnlicher Zusammensetzung auf den Mars fällt.


Für ihre Untersuchungen erhitzen die Wissenschaftler das meteoritische Material aus Murchison in Gegenwart von Chlor und konnten dabei Chlormethan nachweisen. "Das Verhältnis aus schwerem und leichtem Kohlenstoff und Wasserstoff, der sogenannte isotopische Fingerabdruck dieses Gases, zeigt eindeutig, dass das organische Material einen extraterrestrischen Ursprung hat", so Prof. Keppler.

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Die Ergebnisse dieser Isotopenmessungen haben die Forscher dann auf die Bodenbedingungen auf dem Mars übertragen, wo vergleichbar zusammengesetztes Meteoritengestein zu finden ist. "Demnach könnte das Chlormethan, das bei zwei Marsmissionen gefunden wurde, im Marsboden vorkommen. Kohlenstoff und Wasserstoff hätten dagegen ihren Ursprung in den Mikrometeoriten, die auf den Mars niederregnen", erläutert Prof. Keppler.

"Ausgeschlossen wäre aber auch nicht, dass lebende Organismen, die es eventuell vor längerer Zeit auf dem Planeten gegeben hat, zu einem Teil dieses organischen Materials beigetragen haben."


Künftige Weltraummissionen sollten, so fordern die Wissenschaftler nun, nach diesem isotopischen Fingerabdruck des Chlormethans suchen, um so bestimmen zu können, ob das organische Material vom Mars selbst stammt, durch Meteoriten dort hingelangt ist oder auf Verunreinigungen durch Sonden von der Erde zurückgeht.


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