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Die NASA hat auf dem Mars plötzlich einen Hauch von Methan wahrgenommen, aber halten Sie nicht den Atem für Weltraumkühe an

2020

Methan ist zurück in den Nachrichten, aber diesmal nicht auf die schreckliche Art und Weise, wie es der Vorbote des Klimaschicksals ist. Die New York Times berichtete am Wochenende, dass der NASA Curiosity Rover auf überraschend hohe Methanwerte in der Marsatmosphäre in der Nähe des Gale Crater gestoßen war - mindestens dreimal höher als die 2013 gemessene Curiosity. Die Ankündigung, die von der NASA bestätigt wurde, weckt erneut Hoffnungen dass wir Zeichen von außerirdischem Leben auf dem roten Planeten entdeckt haben.

„Es ist immer wieder interessant, neue Daten wie diese zu erhalten, da wir dadurch mehr überlegen, bewerten und analysieren können“, sagt Dorothy Oehler, eine in Houston ansässige Planetengeologin und leitende Wissenschaftlerin am Planetary Science Institute. Die große Frage, die sich jeder stellt, ist, ob es etwas gibt, das wir von diesem Gipfel ablesen können, um die Ursprünge von Methan aus dem Mars besser zu erklären als frühere Untersuchungen. „Es ist offensichtlich ein Puls der Energie und des Interesses. Und wir arbeiten daran zu sehen, wie real das ist. “

Aber genau das ist es - die Frage, wie real dieser Methanspitzenwert ist und was er für die Suche nach dem Leben auf dem Mars bedeutet, ist unbeantwortet und komplex. Höchstwahrscheinlich wird uns diese jüngste Beobachtung nur einen Schritt näher kommen, anstatt sie direkt weiterzugeben.

Methan auf einer anderen Welt zu finden ist eine große Sache, weil es ein Gas ist, das einige Mikroben auf der Erde produzieren. Diese Organismen, Methanogene, überleben unter Bedingungen mit sehr geringem oder keinem verfügbaren Sauerstoff und setzen Methan als Abfallprodukt frei. Sie kommen häufig in Feuchtgebieten, tief unterirdischen Gesteinen und sogar im Verdauungstrakt einiger Säugetiere vor. Ja, sie sind der Grund, warum Kuhfurz und Rülpsen die Welt ruinieren.

Ungeachtet der Rinderblähung ist es nicht schwer zu erkennen, wie sich so etwas wie diese Organismen entwickelt haben könnten, als der Mars wärmer und feuchter war - und wie sie vielleicht sogar einen Weg gefunden haben, unter der Erde zu überleben, als der rote Planet zu einem kalten Ödland wurde. Methan zerfällt in nur wenigen hundert Jahren, sobald es der Atmosphäre ausgesetzt ist. Daher muss kürzlich Gas mit auf dem Mars festgestellten Werten freigesetzt worden sein.

Wir haben diese Spitzen schon einmal entdeckt, aber diese wiederholten Messungen haben nicht viel Klarheit gebracht. Der Curiosity Rover verfügt über eine unglaubliche Reihe wissenschaftlicher Instrumente an Bord, ist jedoch nicht dafür optimiert, diese Gase zu messen oder die Art von Tests durchzuführen, die uns einen Hinweis auf ihre Herkunft geben könnten. Zuvor arbeitete Oehler an einer unabhängigen Bestätigung der Methan-Detektion 2013 von Curiosity, die durch Beobachtungen des Mars Express-Orbiters der Europäischen Weltraumorganisation Mars Express ermöglicht wurde. Es war ein ermutigender Beweis dafür, dass diese Gipfel real waren.

Und doch hat der ESA-Roscosmos ExoMars-Spurengas-Orbiter - der explizit darauf ausgelegt ist, die Methanwerte in der Marsatmosphäre bis auf Teile pro Billion genau zu bestimmen - bei seinen ersten Ergebnissen nichts gefunden. Wir finden zwar Methan auf dem Mars, aber wir sind dem Verständnis dessen, was das bedeutet, nicht näher gekommen.

Die vorübergehende Natur dieser Spitzen verschlimmert nur die Verwirrung. Die NASA bestätigte am Montag, dass die Neugier auf den Methanspitzenwert, der 21 Teile pro Milliarde betrug, wieder auf Hintergrundwerte unter 1 Teil pro Milliarde gesunken ist. „Das ist unsere Erfahrung mit Methangipfeln auf dem Mars, sagt sie.“ Sie halten nicht lange an und verschwinden nach nur ein oder zwei Mars-Tagen. Und sogar 21 Teile pro Milliarde sind immer noch zwei Größenordnungen niedriger als das, was wir hier auf der Erde sehen.

Vielleicht ist keines von Mars 'Methan tatsächlich frisch. Methan kann sich in Permafrost und Eis auf der Erde verfangen, und Mars hat viel Eis, das alt genug ist, um das vor Milliarden von Jahren produzierte Methan aufzunehmen. "Alles, was Sie tun müssen", sagt Oehler, "belastet den Planeten oder verändert die örtlichen Bedingungen auf irgendeine Weise, die das Eis destabilisieren und das Gas an die Oberfläche abgeben könnten." Diese Störungen können durch seismische Aktivität, latente vulkanische Aktivität und Meteoriteneinschläge verursacht werden - alles, was Fehler verursachen und das Permafrostsiegel beschädigen kann. H kan Svedhem, Projektwissenschaftler für die TGO-Mission bei der ESA, fügt hinzu, dass Temperaturverschiebungen, die durch saisonale oder tageszeitliche Effekte ausgelöst werden, den Weg für diskrete Gaskonzentrationen zur Oberfläche öffnen könnten.

Und obwohl Methan ein starkes Zeichen für biologische Aktivität ist, ist es kein eindeutiger Indikator für das Leben von Außerirdischen in der Vergangenheit oder Gegenwart. Oehler hält es für wahrscheinlich, dass zumindest ein Teil des Gases aus geophysikalischen Prozessen stammt. Die häufigsten abiotischen Methanerzeuger auf der Erde sind Fischer-Tropsch-Reaktionen, bei denen sich oxidierter Kohlenstoff mit Wasserstoff zu Methan und Wasser verbindet. Dies sind normalerweise Hochtemperaturreaktionen, aber es gibt einige Versionen des Phänomens, die in marsähnlichen Klimazonen auftreten können.

Eine zweite Quelle für abiotisches Methan ist die Thermogenese - die Erwärmung von vergrabenem organischem Material. "Das passiert die ganze Zeit auf der Erde. Tatsächlich bekommen wir auf diese Weise Öl und Gas aus organischer Materie, sagt Oehler. Meteoriten hätten diese organische Materie zum Mars liefern können. Einschlagheizung hätte sie in Methan aufspalten können, und Gefrierbedingungen könnten das haben." siphonte es in Eisfallen unter der Erde.

Der erste große Schritt besteht darin, herauszufinden, woher das Methan stammt. Es ist wahrscheinlich eine unterirdische Quelle, aber selbst das ist nicht bestätigt. Svedham weist darauf hin, dass sowohl TGO als auch Mars Express zur gleichen Zeit wie Curiosity Beobachtungen in der Nähe des Gale Crater sammelten. Dieses Triumvirat von Daten in Verbindung mit Messungen der Temperatur und des atmosphärischen Windes könnte uns ein enges Ziel bieten, das wir erforschen können.

Dieses Mysterium des Mars-Methans wird wahrscheinlich ohne einige bodenbasierte Untersuchungen an der Oberfläche und unter der Oberfläche nicht gelöst werden können. "Wir müssen die Möglichkeit in Betracht ziehen, dass es einige Prozesse auf dem Planeten gibt, die nur unzureichend verstanden werden - einige Methoden oder Mechanismen zur schnellen Zerstörung oder Speicherung von Methan, die nicht in der Atmosphäre gemessen werden, sagt Oehler. Einige andere könnten unsere beste Wahl für diese Art vorschlagen." Der Mars 2020 ist ein Rover, der in der Lage sein wird, zwei Meter in den Boden zu bohren. Es klingt nicht nach einer großen Leistung, aber es könnte gerade ausreichen, um etwas Licht auf das zu werfen, was - oder wer - all dies passiert Gas.

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