Organisches Material auf dem Mars?

  • 14. November 2014

Chlormethan auf dem roten Plane­ten stammt mög­li­cher­wei­se aus dem Mars­boden – Meteo­ri­ten lie­fer­ten ver­mut­lich den darin ent­hal­te­nen Koh­len­stoff und Was­ser­stoff.

Das vor kurzem mit dem NASA-Rover Curiosity auf dem Mars entdeckte organische Material könnte einen anderen Ursprung haben als von der Erde mitgebrachte „Verunreinigungen“, wie Wissenschaftler bislang gedacht haben: Ein deutsch-britisches Forscherteam um den Geowissenschaftler Frank Keppler von der Uni Heidelberg geht davon aus, dass die auf dem „Roten Planeten“ aufgefundene gasförmige chlororganische Verbindung – das Chlormethan – möglicherweise aus dem Boden des Mars stammt und der darin enthaltene Kohlenstoff und Wasserstoff vermutlich durch einschlagendes Meteoritengestein geliefert wurde. Gestützt wird diese Annahme durch Isotopenmessungen, mit denen die Wissenschaftler die Curiosity-Experimente nachvollzogen haben. Untersucht haben sie dazu die Proben eines 4,6 Milliarden Jahre alten Meteoriten, der 1969 in Australien auf der Erde eingeschlagen ist.

Aus dem Rasterelektronenmikroskop stammende Aufnahmen von einem Mikrometeoriten, gesammelt in der Antarktis. Ein Teil des darin enthaltenen organischen Materials könnte beim Erhitzen in Chlormethan umgewandelt werden. (Bild: B. Baecker, RKU & MPIC / L. Folco, U. Pisa / C. Cordier, U. Grenoble)

Abb.: Aus dem Rasterelektronenmikroskop stammende Aufnahmen von einem Mikrometeoriten. Ein Teil des darin enthaltenen organischen Materials könnte beim Erhitzen in Chlormethan umgewandelt werden. (Bild: B. Baecker, RKU & MPIC / L. Folco, U. Pisa / C. Cordier, U. Grenoble)


Die Frage, ob organisches Material auf dem Mars existiert und damit eine der Voraussetzungen für Leben auf diesem Planeten gegeben ist, beschäftigt die Wissenschaft schon lange Zeit. Curiosity führt dazu Untersuchungen auf dem Marsboden durch. Bei Experimenten mit dem Erhitzen von Bodenproben haben sich tatsächlich einfache organische Moleküle gebildet, wie die Analyse mit einem Curiosity-Messinstrument gezeigt hat. Dazu gehört auch Chlormethan, das Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Chloratome enthält, wie Keppler erläutert. Nach Meinung der NASA-Experten entstand diese Verbindung möglicherweise jedoch während der Experimente in einer Reaktion von Perchloraten aus dem Marsboden mit einem chemischen Stoff von Bord des Rovers. Obwohl das Chlor des Chlormethans damit vom Mars selbst stammt, könnten Kohlenstoff und Wasserstoff durch Curiosity zum Mars gelangt sein. Derartiges organisches Material ist bereits in früheren Experimenten während der Viking-Mission 1976 entdeckt worden. Diese Entdeckung wurde jedoch ebenfalls mit „Verunreinigungen“ von der Erde begründet.

Keplers deutsch-britisches Team ist in diesem Zusammenhang der Frage nachgegangen, ob es nicht auch eine andere Erklärung für den Nachweis von Chlormethan auf dem Mars geben könnte. Ihre Annahme: Die gasförmige chlororganische Verbindung kommt tatsächlich im Marsboden vor, wobei der darin enthaltene Kohlenstoff und Wasserstoff von Meteoriten stammt. Um diese These zu erhärten, haben die Forscher Proben eines 4,6 Milliarden Jahre alten Meteoriten untersucht, der 1969 nahe der australischen Stadt Murchison auf der Erde eingeschlagen ist. Nach Angaben von Prof. Keppler enthält dieses meteoritische Material zwei Prozent Kohlenstoff. Astronomen gehen davon aus, dass jedes Jahr eine relativ große Menge an Mikrometeoriten mit ähnlicher Zusammensetzung auf den Mars fällt.

Als die Forscher das meteoritische Material aus Murchison in Gegenwart von Chlor erhitzten, konnten sie Chlormethan nachweisen. „Das Verhältnis aus schwerem und leichtem Kohlenstoff und Wasserstoff, der sogenannte isotopische Fingerabdruck dieses Gases, zeigt eindeutig, dass das organische Material einen extraterrestrischen Ursprung hat“, so Keppler. Die Wissenschaftler haben die Ergebnisse dieser Isotopenmessungen auf die Bodenbedingungen auf dem Mars übertragen, wo vergleichbar zusammengesetztes Meteoritengestein zu finden ist. „Demnach könnte das Chlormethan, das bei zwei Marsmissionen gefunden wurde, im Marsboden vorkommen. Kohlenstoff und Wasserstoff hätten dagegen ihren Ursprung in den Mikrometeoriten, die auf den Mars niederregnen“, erläutert Keppler. „Ausgeschlossen wäre aber auch nicht, dass lebende Organismen, die es eventuell vor längerer Zeit auf dem Planeten gegeben hat, zu einem Teil dieses organischen Materials beigetragen haben.“ Nach den Worten des Heidelberger Wissenschaftlers könnte der isotopische Fingerabdruck des Chlormethans auch bei künftigen Weltraummissionen Hinweise darauf geben, ob das organische Material vom Mars selbst stammt, durch Meteoriten dort hingelangt ist oder auf Verunreinigungen durch Sonden von der Erde zurückgeht.

RKU / OD

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