19.09.2013

Kein Methan auf Mars?

Curiosity-Messungen liefern überraschend niedrigen Wert – biologische Aktivität damit unwahrscheinlich.

90 bis 95 Prozent des Methans in der Atmosphäre der Erde ist biologischen Ursprungs – produziert entweder durch lebende Organismen oder durch fossile Quellen. Entsprechend wäre auch ein signifikanter Anteil an Methan in der Atmosphäre des Mars ein Indiz für noch vorhandene oder frühere biologische Aktivität auf dem Planeten. Sowohl Beobachtungen mit erdgebundenen Teleskopen als auch aus der Mars-Umlaufbahn haben in den vergangenen zehn Jahren Hinweise auf Methan in der Atmosphäre des roten Planeten geliefert. Regionale und jahreszeitliche Schwankungen des gemessenen Methananteils fachten die Spekulationen um eine mögliche Produktion durch Bakterien im Marsboden zusätzlich an.

Abb.: Künstlerische Darstellung des Rovers Curiosity auf dem Mars. Das Laser-Spektrometer TLS befindet sich im Inneren des Fahrzeugkörpers. (Bild: NASA)

Doch die Beobachtungen sind bis heute umstritten. Bei spektroskopischen Untersuchungen von der Erde aus könnte es beispielsweise zu einer Verwechslung in der Erdatmosphäre entstehender Spektrallinien mit Absorptionslinien in der Lufthülle des Mars kommen. Außerdem lieferten die erdgebundenen Beobachtungen an anderen Stellen der Marsoberfläche höhere Methanwerte als die Messungen aus dem Marsorbit. Zudem veränderten sich die Werte viel zu schnell: Aus den Messungen ließ sich eine Lebensdauer von 0,4 bis 4,0 Jahren für das atmosphärische Methan auf dem Mars ableiten. Es müsste also ein potenter Mechanismus am Werk sein, der Methan zerstört – der jedoch bislang unidentifiziert blieb.

Christopher Webster vom Jet Propulsion Laboratory und seine Kollegen präsentieren nun erstmals in-situ-Messungen des Mars-Methans – und versetzen damit den Spekulationen um Methan produzierende Bakterien auf unserem Nachbarplaneten den Todesstoß. Mit dem Tunable Laser Spectrometer TLS an Bord des amerikanischen Rovers Curiosity analysierten die Forscher mehrmals Proben aus der Atmosphäre des Mars. Die Messungen erfolgten an sechs verschiedenen Marstagen – Sol 79, 81, 106, 292, 306 und 313 –, die sich über den Frühling und den Sommer der südlichen Hemisphäre erstreckten.

Abb.: Beobachtungen von der Erde lieferten diese Werte für Methan in der Mars-Atmosphäre. Jüngste Messungen von Curiosity liefern jedoch erheblich niedrigere Grenzwerte für Methan. (Bild: M. J. Mumma / NASA)

„Bis heute haben wir kein Methan entdeckt“, fassen die Forscher lapidar ihr Ergebnis zusammen. Unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit des TLS ergibt sich daraus eine maximale Häufigkeit für Methanmoleküle in der dünnen Mars-Atmosphäre von 0,0013 ppm. Dieser Grenzwert liegt sechs Mal niedriger als die bisherigen Abschätzungen auf Basis der vermeintlichen Methan-Beobachtungen. Zwar kann der Mars-Rover naturgemäß nur Luftproben aus der untersten Atmosphärenschicht entnehmen. Im Gegensatz dazu erfassen Beobachtungen aus der Umlaufbahn oder von der Erde aus Methan in der gesamten Lufthülle des Planeten. „Doch die kurze Durchmischungszeit von wenigen Monaten spricht dafür, dass der von uns ermittelte Grenzwert für die mittlere Methan-Häufigkeit repräsentativ ist“, so Webster und seine Kollegen.

Rainer Kayser

DE

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