(NASA/JPL/Arizona State University, R. Luk) Seit Jahren der Curiosity Rover der NASA hat geduldig Proben gesammelt auf der Oberfläche von Mars . Heute geben Wissenschaftler bekannt, dass sie schlüssige Beweise dafür gefunden haben, dass tatsächlich mehrere organische Verbindungen auf dem Roten Planeten gefunden werden.
Darüber hinaus a Nachdem Wissenschaftler den Methangehalt in der Marsatmosphäre genau überwacht haben, haben sie endlich bestätigt, dass definitiv etwas Seltsames vor sich geht, und sie glauben zu wissen, was passiert es verursacht.
„Beide Erkenntnisse sind Durchbrüche in der Astrobiologie“, schreibt die Geowissenschaftlerin Inge Loes ten Kate von der Universität Utrecht in der Ausgabe dieser Woche von Wissenschaft .
„Die Ergebnisse zeigen überzeugend den lang erwarteten Nachweis organischer Verbindungen auf dem Mars.“
Eine Reihe geologischer Ergebnisse, die kürzlich mit freundlicher Genehmigung des Bohrers von Curiosity geliefert wurden, ermöglichen ein tieferes Verständnis der organischen Chemie des 300 Millionen Jahre alten Tonsteins in zwei separaten Teilen des Gale-Kraters.
Es wurde festgestellt, dass die Proben Thiophen, 2- und 3-Methylthiophene, Methanthiol und Dimethylsulfid enthielten.
Diese Chemikalien bedeuten den meisten von uns vielleicht nicht viel, aber für Areologen (das sind Marsgeologen) ist es ein Hinweis darauf, dass die organische Chemie im Marsschlammstein unserer eigenen sehr ähnlich ist.
Das Superspannende daran ist, dass die zum Nachweis dieser Chemikalien verwendete Methode darauf hindeutet, dass sie nicht allein im Gestein herumschwirren, sondern kleinere Stücke organischer Chemie sind, die von noch größeren, komplizierteren Materialien abgerissen wurden.
„Mit diesen neuen Erkenntnissen fordert uns der Mars auf, unseren Kurs beizubehalten und weiter nach Beweisen für Leben zu suchen.“ sagte Thomas Zurbuchen, stellvertretender Administrator des Science Mission Directorate im NASA-Hauptquartier in Washington.
„Ich bin zuversichtlich, dass unsere laufenden und geplanten Missionen noch mehr atemberaubende Entdeckungen auf dem Roten Planeten ermöglichen werden.“
Die anderen heute bekannt gegebenen Ergebnisse befassen sich mit dem mysteriösen Fall des Mars-Methans. Methanspitzen (CH4) wurden zuerst bemerkt in der Atmosphäre des Roten Planeten vor einigen Jahren und löste heftige Debatten über die mögliche Quelle des Kohlenwasserstoffs aus.
Daten des mutigen Rovers Curiosity und des Trace Gas Orbiter hoch über dem Planeten haben es in Schüben entdeckt, was darauf hindeutet, dass ein dynamischer Prozess Teile pro Milliarde produziert.
Es sollte mehrere hundert Jahre dauern, bis Methan unter UV-Licht zerfällt, aber das ist auf dem Mars nicht passiert. Der Methananstieg scheint so schnell abzuklingen, wie er erscheint, was darauf hindeutet, dass es nicht nur eine variable Quelle, sondern auch eine Methansenke gibt.
Eine neue Analyse der von Curiosity gesammelten Daten hat ein langfristiges Muster von Methan-Höhen und -Tiefs bestätigt, das zwischen 0,24 und 0,65 Teilen pro Milliarde schwankt.
Die aufregendste Neuigkeit ist, dass die Veränderungen definitiv mit den Jahreszeiten auf dem Mars übereinstimmen und am Ende des Sommers auf der Nordhalbkugel ihren Höhepunkt erreichen.
„Dies ist das erste Mal, dass wir etwas Wiederholbares in der Methangeschichte sehen, es bietet uns also einen Ansatz, es zu verstehen“, sagte Hauptautor des zweiten Artikels: Chris Webster vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA.
„Das alles ist aufgrund der Langlebigkeit von Curiosity möglich.“ Die lange Dauer hat es uns ermöglicht, die Muster dieser saisonalen „Atmung“ zu erkennen.
Hier auf der Erde sind 95 Prozent aller Methanmoleküle das Produkt lebendiger Chemie. Das heißt nicht, dass es keine nicht-biologischen Quellen gibt, aber auf unserer Welt werden sie von Kuhfurzen und rülpsenden Bakterien überschwemmt.
Aber so verlockend es auch ist, anzunehmen, dass Marsmikroben die Quelle sind, gibt es doch viele andere Kandidaten, die man zunächst ausschließen sollte.
Zu den Hauptanwärtern gehörten einige chemische Reaktion basierend auf einem Gestein namens Olivin, Meteoriten werfen organisches Material ab in die Atmosphäre oder eine Freisetzung aus einem unterirdischen Reservoir nahe der Oberfläche.
Diese könnten zwar die Zunahme der Moleküle erklären, lassen aber dennoch das rasche Verschwinden einer Erklärung unerklärlich.
Die Raumsonde Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission (MAVEN) der NASA kosmische Ursprünge effektiv ausgeschlossen nach seiner Analyse des Staubs, der nach einer nahen Begegnung mit dem Kometen Siding Spring im Jahr 2014 zurückblieb.
Eine dicke Olivinschicht könnte möglicherweise dazu beitragen, dass ein stetiger Methanstrom austritt, der mit Wasser und Kohlendioxid in einem sogenannten Prozess reagiert Serpentinisierung . Der Zeitpunkt der Impulse liefert einen wichtigen Anhaltspunkt.
„Das saisonale Methan erreicht seinen Höhepunkt im Sommer auf der Nordhalbkugel des Mars, daher muss die Quelle von den steigenden Temperaturen durch mehr Sonnenlicht beeinflusst werden“, sagte der Astrophysiker Alan Duffy von der Swinburne University in Australien gegenüber Energyeffic.
Eine kristalline Wasserstruktur namens Clathrat liefert eine perfekte Erklärung.
„Diese Clathrate schließen das Methan in einer Wasser-Eis-Kristallstruktur ein und sind über Millionen von Jahren hinweg unglaublich stabil, bis sich die Umweltbedingungen ändern und sie plötzlich das Gas freisetzen können“, sagt Duffy.
Frühere Untersuchungen deuten darauf hin, dass die erforderlichen Temperaturen in der jeweiligen Wintersaison an den Polen herrschen könnten.
Der Einschluss von Kohlendioxid in die Mischung könnte möglicherweise den zur Bildung dieser Gitter erforderlichen Druck senken und die Bildung von Methanclathraten nur wenige Meter unter der Oberfläche ermöglichen.
Clathrate erklären vielleicht nicht den Ursprung der Methanmoleküle selbst, aber ihre Beteiligung würde einen großen Beitrag zur Erklärung der jährlichen Verschiebungen der Methankonzentration leisten.
Wenn der Winter hereinbricht, werden Gase erneut in Eiskäfigen eingeschlossen, was zumindest einen Teil des verschwindenden Methans erklärt.
Woher kam das Methan überhaupt? Serpentinisierung ist immer noch auf dem Tisch, ebenso wie winzige Spuren von Asteroiden und anderen chemischen Prozessen.
Natürlich kann eine Art Biologie nicht ausgeschlossen werden, aber jede Art komplexer organischer Chemie würde uns dennoch etwas darüber verraten, wie das Leben auf der Erde entstand.
Zum jetzigen Zeitpunkt gibt es einfach keine Möglichkeit zu wissen, ob die organischen Moleküle und die Methanfunde auf mögliches Leben auf dem Mars hinweisen.
Zukünftige Tests der Kohlenstoffisotope im Methan könnten das Bild klarer machen, aber vorerst dürfen wir uns nicht zu sehr mitreißen lassen – obwohl die neuen Ergebnisse einen gewaltigen Schritt hin zu noch mehr Entdeckungen darstellen.
„Gibt es Lebenszeichen auf dem Mars?“ sagte Michael Meyer, leitender Wissenschaftler des Mars Exploration Program der NASA, im NASA-Hauptquartier.
„Wir wissen es nicht, aber diese Ergebnisse zeigen uns, dass wir auf dem richtigen Weg sind.“
Eines ist jedoch sicher: Was auch immer wir über die Chemie des Mars herausfinden können, es wird mit ziemlicher Sicherheit unser Verständnis des Lebens im Kosmos um wertvolle Details erweitern.
Die Ergebnisse wurden in veröffentlicht Wissenschaft Hier Und Hier .