Unter allen Rätseln rund um den Planeten Mars ist das Methan sicherlich eines der faszinierendsten. Dieses seit 2003 in der Marsatmosphäre nachgewiesene Gas, das (zumindest auf der Erde) häufig mit bakterieller Aktivität gleichgesetzt wird, jedoch in zu geringen Mengen vorhanden ist, ist Gegenstand heftiger Debatten, insbesondere hinsichtlich seiner Herkunft. Die Diskussionen gewinnen an Dynamik, wenn der Rover NeugierNeugier entdeckt es direkt am Boden des Gale-Kraters, wo es sich seit 2012 entwickelt.
Von Curiosity entdeckte Methan am Boden des Gale-Kraters
Methan würde daher aus dem Marsboden austreten, sicherlich in sehr geringen Mengen, aber ausreichend, um vom Rover-Instrument namens SAM entdeckt zu werden (Probenanalyse am Mars). Und nicht zuletzt das Problem: Dieses Phänomen scheint ausschließlich auf den Gale-Krater beschränkt zu sein, da an anderer Stelle auf der Marsoberfläche keine Spur von Methan nachgewiesen wurde. Dennoch Ein sehr seltsamer Zufall. Darüber hinaus haben frühere Analysen das Vorhandensein einiger Methanmoleküle in der Luft gezeigtAtmosphäreAtmosphäredie Sonde ExoMarsExoMars Spurengas-Orbiter, das, wie der Name schon sagt, speziell für die Detektion von Gasen in der Atmosphäre oberhalb von vier bis acht Kilometern Höhe konzipiert ist, beobachtete überhaupt nichts. Eine frühere Studie (siehe Artikel unten) bietet jedoch eine Erklärung, um die Beobachtungen von Curiosity und ExoMars in Einklang zu bringen, indem sie zeigt, dass der Zeitpunkt der Messung (tagsüber oder nachts) schuld sein könnte. Dies erklärt jedoch nicht den Ursprung des Mars-Methans.
Wenn Wissenschaftler einst dachten, dass die Materialien, aus denen Curiosity besteht, selbst der Ursprung dieser Emanationen sein könnten, wurde diese Hypothese mangels Beweisen schnell aufgegeben. Allerdings wurde eine neue Studie in der Zeitschrift veröffentlicht JGR-Planeten enthüllt, dass der Rover möglicherweise etwas mit dieser Geschichte zu tun hat.
Methan, das unter einer Salzkruste eingeschlossen ist und durch die Passage des Rovers freigesetzt wird
Ein Team von NASA-Wissenschaftlern krempelte daher die Ärmel hoch, um das heikle Problem des Mars-Methans anzugehen. Basierend auf Laborexperimenten und ModellierenModellierenDie Forscher vermuten daher, dass Methan, das durch verschiedene geologische Prozesse im Untergrund des Mars entsteht, unter einer auf der Oberfläche vorhandenen Sulfatschicht eingeschlossen wäre. Saisonale Temperaturschwankungen, aber auch zwischen Tag und Nacht, würden die Lage verändernAbdichtungAbdichtung von diesem KrusteKruste Salz, wodurch Methan in sehr geringen Mengen entweichen kann. Dieser Prozess würde die Schwankungen der aus dem Boden austretenden Methanmengen erklären. Die von Curiosity gemessenen größeren Stöße, die bis zu 40-mal höher sind als die Werte dieses „Hintergrundgeräuschs“, könnten dagegen ganz einfach durch … die Vorbeifahrt des Rovers erklärt werden. Das Gewicht von Curiosity würde tatsächlich winzige Risse in der Sulfatkruste erzeugen, die eine plötzliche Freisetzung von Gas ermöglichen würden.
Eine Hypothese, die helfen würde zu erklären, warum Methan im Gale-Krater nur in relativ großen Mengen nachgewiesen wird!
Auf dem Mars sehen manche Menschen Methan (CH4). Andere sehen es nicht. Und das fasziniert sie AstronomenAstronomen schon seit einigen Jahren. Aber endlich bieten Forscher eine Erklärung. Die Erkennung würde stark von der Tageszeit abhängen, zu der die Messungen durchgeführt werden.
Artikel von Nathalie MayerNathalie Mayer veröffentlicht am 30. Juni 2021
Dies geschah zum ersten Mal im Jahr 2004. Methan (CH4) wurde von der europäischen Raumsonde Mars Express auf dem Mars entdeckt. Und wenn die Entdeckung die Astronomen so begeistert hat, dann deshalb, weil dies auf der Erde besonders der Fall ist MikrobenMikroben – diejenigen, die den Tieren bei der Verdauung helfen – die Methan produzieren: Leben, mit anderen Worten. Selbst wenn es also auch durch geologische Prozesse entstehen kann, ist es spannend, Spuren von Methan auf dem Mars zu finden. Zumal dieses Gas eine hätte DauerDauer des Lebens in der Marsatmosphäre von nur etwa 300 Jahren. Wenn unsere Instrumente welche erkennen, kann dies nur das Ergebnis einer relativ neuen Injektion sein.
Das ist festgelegt. Doch über das Rätsel um den Ursprung von Methan auf dem Mars hinaus beschäftigen sich Astronomen seit mehreren Jahren mit einem weiteren Rätsel. Denn wenn, außerdem Mars ExpressMars ExpressDer Rover Curiosity (Nasa) hat wiederholt Methan über der Oberfläche des Gale-Kraters entdeckt, so die europäische Mission ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) ist es nie gelungen, das Vorhandensein dieses Gases höher in der Atmosphäre zu bestätigen.
Mars: Das Rätsel um Methan in seiner Atmosphäre ist komplizierter als erwartet
Sicherlich bleiben die von Curiosity entdeckten Methanmengen winzig. Weniger als ein halbes Teil pro Milliarde (ppb). Das Äquivalent einer Prise Salz in einem olympischen Schwimmbecken. Trotzdem mit Konzentrationsspitzen, die 20 ppb erreichen können. „Aber als das europäische Team bekannt gab, dass sie kein Methan gesehen haben, war ich definitiv schockiert.“erinnert sich Chris Webster, verantwortlich für das Instrument Abstimmbar LaserLaser Spektrometer (TLSTLS) von Curiosity, befragt von der NASA. Denn TGO wurde als Goldstandard für die Messung von Gas in der Marsatmosphäre konzipiert.
Was wäre, wenn Curiosity und TGO beide Recht hätten?
Die Forscher vermuteten dann zunächst, dass Curiosity selbst CH produziert.4 das er entdeckt hat. Sie analysierten es aus jedem Blickwinkel: die Art und Weise, wie es Steine zertrümmert, die Art und Weise, wie seine Räder verschleißen usw. Um eindeutig zu schließen, dass die vom Rover durchgeführten Messungen korrekt sind.
Und dann kamen Planetenforscher zu dem Schluss, dass es weder ein Geheimnis noch einen Fehler gab. Dass sowohl Curiosity als auch TGO Recht haben könnten. Dass die beobachteten Messabweichungen einfach mit dem Zeitpunkt verknüpft werden könnten, zu dem diese Messungen durchgeführt werden.
Die Forscher geben an, dass das von Curiosity zur Methanmessung verwendete TLS-Instrument nur nachts betrieben werden kann. Es ist in der Tat gierig EnergieEnergie und muss warten, um aufzuwachen, bis alle anderen Instrumente ausgeschaltet sind. Nachts ist die Marsatmosphäre jedoch eher ruhig. Aus dem Boden austretendes Methan wird sich wahrscheinlich in der Nähe der Oberfläche ansammeln und von Curiosity entdeckt werden.
TGO wiederum benötigt Sonnenlicht, um etwa fünf Kilometer über dem Boden nach Spuren von Methan zu suchen. Aber die HitzeHitze des Tages bewegt die Atmosphäre. Und das nachts am Boden konzentrierte Methan findet sich einige Stunden später verdünnt in der Atmosphäre wieder. In Mengen, von denen angenommen wird, dass sie nicht nachweisbar sind.
Das haben Astronomen gerade bestätigt. Ausnahmsweise mobilisierten sie den Rover Curiosity für Tagesmessungen. Und das TLS-Instrument hat auch nichts gefunden! Das löst also das Problem. Zumindest optisch. Denn wenn ständig Methan aus dem Marsboden sickert und seine Lebensdauer in der Atmosphäre etwa 300 Jahre beträgt, müsste sich immer noch genug davon angesammelt haben, damit TGO es nachweisen kann.
Es bleibt abzuwarten, was das Methan in der Marsatmosphäre zerstört. Möglicherweise durch Marsstaub verursachte elektrische Entladungen sehr geringer Intensität. Oder die Aktion eines SauerstoffSauerstoff an der Oberfläche reichlich vorhanden, was das CH zerstören würde4 bevor es die obere Atmosphäre erreicht. Experimente sind im Gange.
