NASA-Rover macht überraschende Entdeckung reichlich vorhandener Sauerstoffspuren auf dem Mars

NASA-Rover macht überraschende Entdeckung reichlich vorhandener Sauerstoffspuren auf dem Mars
NASA-Rover macht überraschende Entdeckung reichlich vorhandener Sauerstoffspuren auf dem Mars
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Wir wissen, dass Sauerstoff kein zentraler Bestandteil für die Entstehung des Lebens auf der Erde war. Zu Beginn seiner Geschichte, bis zum Erscheinen der ersten photosynthetischen Organismen, gab es auf unserem Planeten praktisch keinen freien Sauerstoff. Disauerstoffpunkt imAtmosphäreAtmosphäredann hauptsächlich bestehend aus KohlendioxidKohlendioxid, noch in den Ozeanen. Eine Situation anoxischanoxisch was jedoch mehrere Milliarden Jahre lang nicht verhinderte, dass sich Leben entwickelte, bis Disauerstoff, dieses Gift, produziert wurde PhotosynthesePhotosynthesereichert sich in den Ozeanen und in der Atmosphäre an und zwingt Organismen zur Anpassung, bis ihr Stoffwechsel auf den Verbrauch dieses Gases angewiesen ist.

Wie die ursprüngliche Erde ist der Mars heute nahezu sauerstofffrei und alles deutet darauf hin, dass sich diese anoxischen Bedingungen seit der Entstehung des Planeten nicht geändert haben. Eine Entdeckung des Rovers NeugierNeugier Diese Idee wird jedoch in Frage gestellt.

Viele Manganoxide im Gale-Krater

Der Rover, der derzeit im Gale-Krater unterwegs ist, hat dank seines ChemCam-Instruments tatsächlich ungewöhnliche Konzentrationen von Manganoxid (MnO) in der Antike beobachtet SedimentSediment lakustrinlakustrin Den Boden des Kraters auskleiden (siehe Artikel unten). Diese MineralienMineralien Schwarze entstehen durch Oxidation von Mangan. Wer jedoch Oxidation sagt, meint möglicherweise das Vorhandensein von Sauerstoff.

Manganoxide sind aufgrund der derzeit hohen Sauerstoffkonzentrationen in der Atmosphäre und der Aktivität bestimmter Mineralien sehr häufig auf der Erdoberfläche anzutreffen BakterienBakteriendie dabei helfen, diese Oxidationsreaktion zu katalysieren, hatten die Forscher jedoch nicht damit gerechnet, sie in so hoher Konzentration auf dem Mars zu finden.

Das Vorhandensein dieser Mineralien im Marsboden warf sofort die Frage nach ihrer Entstehung und damit nach den Bedingungen auf dem Mars auf, als der Gale-Krater noch ein See war.

Sauerstoff: das einzig gültige Oxidationsmittel unter den Bedingungen des Gale-Kraters

Die vom Rover erfassten Daten deuten darauf hin, dass diese Oxide sicherlich in flachen Umgebungen an den Rändern des Sees entstanden sind. Die Oberfläche des Sees wäre tatsächlich etwas stärker oxidierend gewesen als die tieferen Ebenen. DER IonenIonen Mn2+ wäre aus dem extrahiert worden KrusteKruste und durch das Wiederauftreten von anoxischem (sauerstofffreiem) Grundwasser durch die sandigen und porösen Schichten der Küstenlinie transportiert. Die Manganoxidationsreaktion hätte daher an der Wasser-Sediment-Grenzfläche stattgefunden. Ein Szenario zur Erklärung des Vorhandenseins von Manganoxiden in SandsteinSandstein vom Gale-Krater.

Es bleibt zu klären, um welches oxidierende Element es sich handelte. In dem in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Planetenuntersuchen die Forscher alle alternativen Möglichkeiten zu Sauerstoff: PhotolysePhotolyse UV (das die Zersetzung bestimmter ermöglicht MoleküleMoleküle unter Einwirkung von UV-Strahlen ab SonneSonne und kann somit kleine Mengen Sauerstoff produzieren), Perchlorate, Chlorate, Bromate, Nitrate… Keines dieser Oxidationspotentiale ist unter den beobachteten Bedingungen gültig. Nur die Hypothese der Anwesenheit von O2 in der Atmosphäre hält. Wissenschaftler weisen jedoch darauf hin, dass der in der Uratmosphäre des Mars vorhandene Sauerstoffgehalt in diesem Fall deutlich höher als der aktuelle Wert gewesen sein müsste, um zu einer Manganoxidation führen zu können. Im Vergleich dazu erinnern sich Wissenschaftler daran, dass Manganoxide auf der Erde erst auftauchten, als der Sauerstoffgehalt vor 2,5 Milliarden Jahren als Reaktion auf die Aktivität photosynthetischer Organismen zu steigen begann.

Meteoriteneinschläge, Quelle des Mars-Sauerstoffs?

Die ursprüngliche Marsatmosphäre wäre daher viel sauerstoffreicher gewesen als bisher angenommen. Aber was wäre die Ursache dafür gewesen? GasGas ? Keine Vermutungen solidesolide existiert derzeit nicht. Die Forscher vermuten jedoch die Möglichkeit von Meteoriteneinschlägen, die durch das Abschmelzen der Eisschichten den Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre des Planeten zeitweise erhöht haben könnten.

Da es sich bei Manganoxiden um Mineralien handelt, deren Bildung lange dauert, deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass der Gale-Krater über einen Zeitraum von mehreren hundert oder sogar tausend Jahren einen mehrjährigen See beherbergt haben könnte. Dank dieser Mineralien können wir daher davon ausgehen, dass die Bewohnbarkeitsbedingungen günstig gewesen wären, um die Entwicklung primitiven Lebens zu ermöglichen. Darüber hinaus betonen die Forscher, dass die Oxidation von Mangan potenziellen Bakterien zugute gekommen sein könnte, da diese Art von Reaktion als Quelle dienen könnteEnergieEnergie.


Die Atmosphäre des Mars war reich an Sauerstoff

Artikel von Xavier DemeersmanXavier Demeersmanveröffentlicht am 27. April 2016

Auf dem Mars entdeckte Curiosity mit ChemCam Manganoxid. Die Bildung dieser chemischen Verbindung erfordert mehr Sauerstoff als Kohlendioxid. EisenEisen die den Roten Planeten bedeckt und ihm seinen charakteristischen Teint verleiht. Planetologen schätzen daher, dass die Atmosphäre des Mars früher viel mehr Sauerstoff enthielt als heute.

Der noch junge Mars war vor etwa 4 Milliarden Jahren von einer dichteren Atmosphäre umgeben und eine wärmere und feuchtere Welt MelodienMelodien Blauer Planet. Dann änderte sich langsam ihr Schicksal und sie begann zu erröten. Ein zum Symbol gewordener Teint, der ihm seit mehr als zwei Jahrtausenden seinen Namen zu Ehren antiker Gottheiten, manchmal auch des Krieges, eingebracht hat (Nirgal in Babylon, Ares in Griechenland, Marsch in Rom), manchmal von FeuerFeuer (Vahram in Persien), sogar der Sonne (Horus in Ägypten). Darüber hinaus z Plinius der ÄlterePlinius der Ältereihr FarbeFarbe wird durch seine Nähe zur Sonne erklärt…

In Wirklichkeit wissen wir heute, dass dieses nach und nach abgelagerte Make-up nichts anderes ist als RostRost, Eisenoxid. Da es in seiner Atmosphäre jedoch nur Restspuren von Sauerstoff (0,13 %) gibt, besteht dieser im Wesentlichen aus Kohlendioxid (95 %) und einer Prise SauerstoffArgonArgon (1,5 %) und Distickstoff (3 %), Strahlung UltraviolettUltraviolett Als Hauptverantwortlicher für diese Oxidation, die vor mehreren Milliarden Jahren begann, wird der Sonnenstrahl genannt, der die Moleküle des verdunsteten Wassers aufbrach. Ein langer Prozess, der mit der Erosion seiner Atmosphäre einherging …

Viele Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass die Anteile dieses mittlerweile sehr selten gewordenen Elements früher höher waren. Wie wir sehen werden, scheinen die jüngsten Beobachtungen von Curiosity ihnen Recht zu geben.

Auf dem Mars wird nicht nur Eisen oxidiert, sondern auch Mangan

Anlässlich des Treffens der Europäischen Geophysikalischen Union, das letzte Woche in Wien stattfand, wurden dreijährige Untersuchungen vorgestellt LaserLaser ChemCam (mehr als 300.000 Aufnahmen), die den amerikanischen Rover ausrüstet, landete Anfang August 2012 im Gale-Krater auf dem Mars, die Planetologin Agnès Cousin vom Irap (Institut für Forschung in AstrophysikAstrophysik und Planetologie) in Toulouse, und sein Team berichteten erstmals über die Entdeckung von Manganoxid in Gesteinen in der Region, die er erforscht AusläuferAusläufer vom Mount Sharp.

„Wir haben herausgefunden, dass 3 % des Gesteins einen hohen Manganoxidgehalt haben“erklärte sie vor der Versammlung, wie das Magazin berichtete Neuer Wissenschaftler der seinem Vortrag beiwohnen konnte. „Es erfordert viel Wasser und stark oxidierende Bedingungen, sodass die Atmosphäre viel mehr Sauerstoff enthalten könnte, als wir dachten.“ Sie hat hinzugefügt.

Da sich diese Gesteine ​​in der Region eines alten Sees befinden, spielte für Forscher zweifellos Wasser eine Rolle bei dieser Oxidation. ” Es ist eine Möglichkeit. » Derzeit ist es ihnen noch nicht möglich, das Alter dieser Spuren zu bestimmen, sie rechnen jedoch damit, dass sich dies in der Zukunft noch tun wird.

Sauerstoff schädlich für das Leben oder vom Leben produziert?

Lassen Sie uns darauf hinweisen, dass größere Mengen an Sauerstoff in der Atmosphäre kein wirklich gutes Zeichen für lebende Organismen (falls es welche gab) sind, wenn wir das Beispiel der Erde nehmen, wie ihr Kollege von der Universität Lyon, Damien Loizeau, erinnert.

Tatsächlich begann auf unserem Planeten alles ohne dies Chemisches ElementChemisches Element. Produziert von CyanobakterienCyanobakterienVor rund 2,3 Milliarden Jahren kam Sauerstoff also erst lange nach den ersten Lebensformen in die Erde. Es war damals ein echtes Gift für die ArchaeenArchaeen Die in den Ozeanen vorhandenen Methanogene und ihr katastrophales Verschwinden hätten dann Auswirkungen auf die Ozeane KlimaKlima und trotzdem das Gesicht der Erde verändern. “Ö2 ist, wie wir wissen, lebensgefährlichkommentierte der Forscher, Wir wissen aber auch, dass Leben nur in der Lage ist, große Mengen O zu erzeugen2. »

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