Wir kennen das Methan in der Marsatmosphäre seit über vier Jahren. Aber natürlich sind wir uns bei unseren umfangreichen Erkundungen des Mars mit Rovers und hochauflösenden umlaufenden Kameras ziemlich sicher, dass es auf dem Roten Planeten keine Mars-Rinderäquivalente gibt, die Cud aus dem Laub kauen. Selbst wenn es in der Vergangenheit Leben auf dem Mars gab, wird Methan durch Sonnenlicht ziemlich schnell abgebaut, und Wissenschaftler haben berechnet, dass Methan nur einige hundert Jahre in der Marsatmosphäre existieren sollte. Die einzige Möglichkeit ist, dass das Methan entweder chemisch oder biologisch regelmäßig ersetzt wird. Und jetzt machen zwei kürzlich veröffentlichte Berichte, in denen getrennte Entdeckungen auf dem Mars beschrieben wurden, dieses Methan-Rätsel noch faszinierender.
Methan wurde von 2003 bis 2004 von drei unabhängigen Gruppen auf dem Mars entdeckt. Eine Detektion erfolgte mit dem Mars Express-Raumschiff, eine andere mit Beobachtungen der Teleskope Keck II und Gemini South und die dritte mit dem Teleskop Kanada-Frankreich-Hawaii.
Und das Rätsel, wie Methan auf dem Mars wieder aufgefüllt wird, lässt Wissenschaftler ihre Beobachtungen fortsetzen, um zu verstehen, was auf dem Mars passiert. Michael Mumma vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, war einer der ursprünglichen Methanentdecker. Beobachtungen, die er und sein Team in den letzten vier Jahren gemacht haben, zeigen, dass Methan nicht gleichmäßig auf dem Mars verteilt ist, sondern sich auf einige „Hotspots“ konzentriert. Sie haben gesehen, dass sich über diesen Hotspots Methanwolken über Hunderte von Kilometern bilden und sich innerhalb eines Jahres auflösen - viel kürzer als in den 300 bis 600 Jahren, die für die Zerstörung von atmosphärischem Methan durch Sonnenlicht benötigt wurden. Wenn Methan so schnell zerstört wird, muss es auch mit weitaus höheren Raten als bisher angenommen erzeugt werden. Mumma berichtete diese Ergebnisse letzten Monat auf einer planetarischen Wissenschaftskonferenz.
Einer der Hotspots ist Nili Fossae, ein Spalt, der erodiert und teilweise von Sedimenten und tonreichen Ejekta aus einem nahe gelegenen Krater ausgefüllt wurde. Könnte hier ein lebendes Ökosystem unter der Marsoberfläche versteckt sein? Auf der Erde überleben unterirdische Mikroben ohne Sonnenlicht, freien Sauerstoff oder Kontakt mit der Oberfläche. Darüber hinaus wird die Aussicht interessanter, wenn auf der Erde bekannt ist, dass die meisten Mikroben mit tiefer Oberfläche primitive, einzellige Organismen sind, die ihren Stoffwechsel mit chemischer Energie aus ihrer Umgebung antreiben. Diese Mikroben werden als „Methanogene“ bezeichnet, da sie Methan als Abfallprodukt produzieren.
Nili Fossae ist einer der möglichen Landeplätze für das Mars Science Laboratory, die nächste Generation von Rovers, die derzeit nächstes Jahr den Roten Planeten verlassen wird.
Astrobiologen schließen jedoch die Möglichkeit eines laufenden chemischen Prozesses auf dem Mars nicht aus, der das Methan produzieren könnte. Aber auch das ist faszinierend, denn es bedeutet, dass im Mars aktive Prozesse ablaufen. Eine Idee, die kürzlich in einem Artikel vorgeschlagen wurde, ist, dass sich Methanklathrate in der Nähe der Marsoberfläche befinden und ständig kleine Mengen Methan freisetzen, wenn sich Temperaturen und Druck in der Nähe der Oberfläche ändern.
Methanclathrate sind feste Formen von Wasser, die in ihrer Kristallstruktur eine große Menge Methan enthalten.
Caroline Thomas und ihre Kollegen von der Universite de Franche-Comte sagen, dass die Clathrate nur in der Nähe der Marsoberfläche existieren könnten, wenn die Atmosphäre einmal methanreich gewesen wäre. Sonst hätten sich die Clathrate niemals gebildet. Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Atmosphäre einst vorübergehend durch einen Kometeneinschlag angereichert wurde. Auch die Entdeckung grauer kristalliner Hämatitablagerungen auf der Oberfläche könnte ein Beweis für eine frühe methanreiche Marsatmosphäre sein.
Ansonsten, sagen die Forscher, ist die einzige andere Möglichkeit eine biologische Quelle.
"Unsere Ergebnisse zeigen, dass mit Methan angereicherte Clathrathydrate im Untergrund des Mars nur dann stabil sein können, wenn eine primitive CH4-reiche Atmosphäre existiert oder wenn eine unterirdische CH4-Quelle vorhanden war (oder noch vorhanden ist)", schreiben die Forscher.
Was bedeutet das alles? Der Rover des Mars Science Laboratory könnte es herausfinden oder uns zumindest der Lösung dieses Rätsels näher bringen. Andernfalls wird es einen ziemlich großen Durchbruch von den anderen Raumfahrzeugen und Teleskopen geben, die den Mars beobachten. Aber es ist möglich, dass wir nicht vollständig verstehen, warum der Mars Methan hat, bis die Menschen tatsächlich selbst dorthin gehen, um es herauszufinden.
Quellen: arXiv, arXiv-Blog, New Scientist, Nature
