17.12.2014, 15:55 Uhr | 1 |

Suche nach Leben Rover Curiosity findet starke Methanschwankungen auf dem Mars

NASA-Rover Curiosity hat einen überraschenden Fund gemacht: In der Nähe des Gale-Kraters schnellt die Methankonzentration plötzlich auf das Zehnfache hoch. Ein Beweis für früheres Leben auf dem Mars ist die bislang unbekannte Methanquelle nicht – aber ein Indiz im großen Mars-Puzzle.

Curiosity auf Entdeckungsreise entlang des Gale-Kraters
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Curiosity ist während seiner Entdeckungsfahrt entlang des Gale-Kraters auf hohe Methankonzentrationen gestoßen. Die Quelle ist den Forschern bislang unbekannt. 

Foto: NASA

Der neugierige Mars-Rover Curiosity macht seinem Namen dieser Tage alle Ehre: Seit 20 Monaten fährt der Rover von der Größe eines Kleinwagens auf dem Mars herum und sammelt Daten, die er vor Ort auswertet. Jetzt hat er am Gale Krater mehrere Male unerwartet hohe Methankonzentrationen gemessen. Eine Erklärung für die episodische Methanproduktion konnten die Wissenschaftler bisher nicht finden.

Messungen mit Laser-Spektrometer

Dass am Gale-Krater Methan in der Atmosphäre vorhanden ist, hatte das Wissenschaftlerteam um Christopher Webster vom Jet Propulsion Laboratory der US-Raumfahrtbehöre NASA bereits über ein dutzendmal festgestellt. Die Überraschung kam, als das Team in einem Zeitraum von 60 Marstagen – ein Marstag ist 37 Minuten länger als ein Tag auf der Erde – mehrere Messungen durchführte und dabei Methankonzentrationen fand, die vorübergehend um das Zehnfache anstiegen.

Möglich sind diese Messungen mit einem Laser-Spektrometer, das Curiosity an Bord hat – als Bestandteil des Instruments Sample Analysis at Mars (SAM). Mit SAM kann der Rover Proben entnehmen und direkt an Ort und Stelle analysieren. „Die Methankonzentration stieg vorübergehend extrem stark an und fiel dann genauso deutlich ab. Es muss eine lokale Methanquelle geben“, sagt Sushil Atreya, der zum Wissenschaftlerteam von Curiosity gehört. Eine Erklärung dafür hat Atreya allerdings auch nicht. „Es gibt viele mögliche Ursachen, biologische und nicht-biologische, wie Wechselwirkungen zwischen Wasser und Gestein.“

Bohrungen in der Gesteinsformation Cumberland

Zusätzlich zum Methan in der Atmosphäre hat Curiosity kürzlich noch weitere interessante Entdeckungen machen können. Bei Bohrungen, die SAM in der Gesteinsformation mit Namen Cumberland durchgeführt hatte, fanden die Messinstrumente organische Chemikalien im Bohrstaub. Die könnten, so vermuten die Wissenschaftler, entweder auf dem Mars selbst entstanden oder von Meteoriten mitgebracht worden sein.

Diese organischen Moleküle, die Kohlenstoff und meist Wasserstoff enthalten, sind die chemischen Bausteine des Lebens. Allerdings können sie auch existieren, ohne das Leben vorhanden sein muss. Das macht den Beweis früheren Lebens auf dem Mars für die Wissenschaftler nicht einfacher.

Die Ergebnisse, die Curiosity aus der Untersuchung der Atmosphäre und der Gesteinsproben bisher geliefert hat, lassen keine eindeutigen Rückschlüsse zu. Beweise, dafür, dass es auf dem Mars jemals Kleinstlebewesen gegeben hat, gibt es nicht. Andererseits sind die wissenschaftlichen Befunde Indizien für einen chemisch aktiven Mars, auf dem es in Vorzeiten einmal lebenswerte Bedingungen gegeben hat.

Vergleich mit Marsmeteoriten auf der Erde

Die Forscher arbeiten weiter am großen Mars-Puzzle, bei dem sich nach jeder Entdeckung neue Fragen stellen. Nun wollen die Wissenschaftler versuchen, mehr über die Quelle der starken Methanfluktuation herauszubekommen. Außerdem wollen sie wissen, ob das Material der Cumberland-Probe tatsächlich vom Mars oder doch von einem Meteoriten stammt. Hilfreich sind dabei Vergleiche mit Marsmeteoriten, die auf der Erde gelandet sind. Die sind allerdings wesentlich jünger als die Gesteinsformationen auf dem Mars selbst, die vor etwa 3,9 bis 4,6 Milliarden Jahren entstanden sind.

Außerdem können die Messergebnisse gar nicht vorsichtig genug interpretiert werden, wie den Wissenschaftlern deutlich vor Augen geführt wurde. Bereits früher hatte das Labor von Curiosity in mehreren Proben organische Kohlenstoffverbindungen entdeckt. Damals stellte sich heraus, dass der Rover sie selbst von der Erde mitgebracht hatte.

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Von Gudrun von Schoenebeck
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kommentare
09.07.2016, 21:46 Uhr Siegie
Die Marssonde Mars Science Laboratoy kann niemals in die Marsumlaufbahn eingemündet sein!
Der Rover „Curiosity“ kann niemals auf dem Mars gelandet sein, weil die Marssonde Mars Science Laboratoy (kurz MSL) nicht in die Umlaufbahn des Mars eingemündet sein kann! Die Ursachen, Gründe und Fakten dafür sind folgende: Der Radius r des Mars beträgt ca. 3400 km und die Gravitationsbeschleunigung g dieses Planeten liegt bei rund 3,7 m/s². Über die Orbithöhe bei der vermeintlichen Einmündung in die Umlaufbahn des Mares konnte keine Information gewonnen werden. Danach müsste die Orbitgeschwindigkeit vo der Sonde um den Mars mindestens
vo=√r*g= √3400000 m*3,7 m/s² ≈ 3,5 km/s (1)
betragen haben. Und die Fluchtgeschwindigkeit vF im Schwerefeld des Mars beträgt minimal somit
vF= vo*√2= 3,5*1,41 km/s ≈ 5 km/s. (2)
Die Differenz von vf - vo beträgt somit ∆v=1,5 km/s. Nach Informationen von Wikipedia und der NASA soll die Masse der Marssonde ca. Mo= 3,5 t betragen haben. Gewöhnlich wird die Treibstoffkombination aus Hydrazin und Distickstofftetroxid genutzt, um Sonden abzubremsen. Somit konnte maximal eine effektive Ausströmgeschwindigkeit ve der Raketengase von maximal 3,2 km/s erzeugt werden. Daraus resultierte eine Treibstoffmenge zur Einmündung in die Marsumlaufbahn der Sonde von wenigstens
Mtr= Mo*[1-1: (e∆v:ve )]=3,5 kg* (1-1:2,720,47) = 1,3 t, (3)
um in die Marsumlaufbahn zu gelangen und überhaupt auf dem Mars landen zu könne. Es standen aber nur rund 0,34 t Raketentreibstoff nach NASA-Angaben zur Verfügung! Damit konnte der Rover Curiosity niemals auf dem Mars gelandet sein! Die Mission Curiosity war wirklich kurios!
Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen

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