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Freitag, 28.07.2017
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Rätsel um Methan auf dem Mars

Räumliche und zeitliche Schwankungen nicht mit gängigen Modellen erklärbar

In der Atmosphäre des Mars gibt es Spuren von Methan, deren Konzentration zeitlich und räumlich stark variiert. Und genau das sorgt für Stirnrunzeln bei den Wissenschaftlern. Denn der Kohlenwasserstoff müsste nach gängigen Modellen eigentlich gleichförmiger verteilt sein. Eine neue Simulation des marsianischen Methankreislaufs ergab keinen bekannten Prozess, der Methan lokal schnell genug abbaut, wie französische Forscher jetzt in „Nature“ berichten.
Methanverteilung im Sommer der Marsnordhalbkugel.

Methanverteilung im Sommer der Marsnordhalbkugel.

In der Atmosphäre des Mars existieren winzige Spuren von Methan, das wiesen Messungen mit Infrarotteleskopen von der Erde aus aber auch des Spektrometers an Bord der Mars Express Sonde nach. Dieser aus einem Kohlen- und vier Wasserstoffatomen bestehende gasförmige Kohlenwasserstoff kann sowohl durch biologische als auch durch geochemische Prozesse entstehen. Das Besondere am Nachweis auf dem Roten Planeten sind die lokalen Variationen, die die Messungen entdeckten. So lassen sich deutlich Regionen mit stärkerer und niedrigerer Konzentration des Gases ausmachen. Außerdem fanden Forscher der NASA besonders hohe Werte im Nordsommer des Planeten.

Schwankungen nicht mit Modell erklärbar


Aber woher stammt dieses Methan? Und warum ist es nicht gleichmäßig verteilt? Genau das fragten sich auch Franck Lefèvre und François Forget von der Universität Pierre et Marie Curie in Paris. Sie nutzten ein globales Klimamodell, dass auch chemische Prozesse beinhaltete, um den möglichen Methankreislauf auf dem Roten Planeten zu modellieren.

Die Simulationen ergaben, dass sich die beobachteten Methanvariationen auf dem Mars mit den bisher bekannten Komponenten der Methanchemie nicht abbilden lassen. Die Wissenschaftler konnten die zeitlichen und räumlichen Schwankungen der Methankonzentrationen nicht durch bekannte Abbau- oder Bildungsreaktionen erklären. Den Modellen nach müsste sich das Methan eigentlich relativ gleichförmig über die gesamte Marsatmosphäre verteilten.

Deutliche räumliche Schwankungen in der Methanverteilung

Deutliche räumliche Schwankungen in der Methanverteilung

Unbekannter atmosphärischer Prozess involviert?


Um lokale Methanunterschiede zu erzeugen, die so groß sind wie die auf dem Mars gemessenen, müsste es einen bisher unbekannten atmosphärischen Prozess geben, der das Methan 600 Mal schneller lokal abbaut. Das aber ist nach Ansicht der beiden Forscher nur schwer mit der Verteilung anderer Spurengase in der Marsatmosphäre zu vereinbaren.


Eine weitere Möglichkeit wäre die Zerstörung des Methans durch eine Reaktion mit der Oberfläche des Planeten. Diese müsste aber extrem schnell ablaufen um die Beobachtungen zu erklären. Falls dies zuträfe und weitere Messungen die deutlichen Verteilungsunterschiede des Methans bestätigen, hieße dies, dass die Marsoberfläche noch reaktiver und damit auch lebensfeindlicher wäre als bisher angenommen. Es sei denn, die Wissenschaftler finden Hinweise auf weitere, bisher unbekannte Abbau-und Bildungsprozesse.
(Nature, 07.08.2009 - NPO)
 
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