Wissenschaftler drehen die Zeit zurück, um Methanemissionen auf dem Mars zu verfolgen

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Quelle: Erd- und Weltraumwissenschaften

Der Rover Curiosity der NASA landete im August 2012 auf dem Mars und seine Untersuchungen ergaben, dass der Mars einst ein potenziell bewohnbarer Planet war. Eine der aufregendsten Beobachtungen von Curiosity waren periodische, ungewöhnlich hohe Mengen an Methan in der Marsatmosphäre. In den letzten 7 Jahren hat Curiosity ein Hintergrundsignal von Methan von etwa 0,41 Volumenteilen pro Milliarde (ppbv) festgestellt, und diese periodischen Spitzen können atmosphärisches Methan auf as bis zu 21 ppbv.

Luo et al. Beachten Sie, dass diese Methanspitzen „tiefgreifende Auswirkungen auf die Geologie und Astrobiologie haben könnten“. Auf der Erde haben fast alle Methanemissionen einen biologischen Ursprung, von Kuhblähungen bis hin zum Verfall von Pflanzenmaterial. Auf dem Mars könnte Methan eine potenzielle Biosignatur sein, eine vom Leben produzierte chemische Spur. Allerdings müssen Wissenschaftler zunächst die nichtbiologische Herkunft von Methan ausschließen.

Um zu untersuchen, woher die Methanemissionen stammen könnten, verwendeten die Forscher eine Methode namens „Back-Trajectory-Analyse“. Bei dieser Methode werden Modelle verwendet, die auf dem Wissen der Wissenschaftler über die Marsatmosphäre basieren, um ein Luftpaket vom Moment seiner Messung an in der Zeit zurückzuverfolgen. Die Forscher untersuchten alle sieben bisher entdeckten Methanspitzen-Ereignisse und nutzten ein bestehendes globales Klimamodell des Mars, um zu simulieren, wie der Wind das um den Planeten gereiste Methan transportieren könnte.

Durch die Simulation der rückwärtigen Flugbahn jeder Methanspitze auf der Grundlage von Windmustern aus verschiedenen Jahreszeiten und Tageszeiten fanden die Autoren heraus, dass die Spitzen höchstwahrscheinlich aus demselben allgemeinen Gebiet stammten: dem nordwestlichen Teil des Gale-Kraters, einem großen Einschlagskrater von denen Wissenschaftler glauben, dass sie einst flüssiges Wasser enthielten, wo Curiosity derzeit erforscht.

Die Entdeckungen von Methan auf dem Mars durch Curiosity wurden jedoch von Experten in Frage gestellt. Zum Beispiel die europäisch-russische ExoMars Spurengas-Orbiter (TGO), das den Roten Planeten seit Ende 2016 aus der Umlaufbahn untersucht, hat in der Marsatmosphäre nicht die gleiche Menge an Methan nachgewiesen wie Curiosity von der Oberfläche aus. Die Autoren weisen darauf hin, dass es einen geologischen Mechanismus geben könnte, der Methan schnell aus der Atmosphäre absondert, oder einen atmosphärischen Mechanismus, der es nahe der Oberfläche einfängt. Weitere Untersuchungen müssen durchgeführt werden, um zu bestätigen, dass das Methan von dort stammt, stellen die Autoren fest, und Curiosity sollte weiterhin Messungen der Methanhäufigkeit in der Umgebung durchführen, um mehr Methanspitzenereignisse zu erfassen. (Erd- und Weltraumwissenschaften, https://doi.org/10.1029/2021EA001915, 2021)

—JoAnna Wendel, Wissenschaftsautorin

Zitat: Wendel, J. (2022), Wissenschaftler drehen die Zeit zurück, um Methanemissionen auf dem Mars zu verfolgen, Eos, 103, https://doi.org/10.1029/2022EO220030. Veröffentlicht am 14. Januar 2022.
Text © 2022. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
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