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Könnten Menschen auf dem Mars atmen? – Jack J., 7 Jahre, Alexandria, Virginia
Nehmen wir an, Sie wären ein Astronaut, der gerade auf dem Planeten Mars gelandet ist. Was würden Sie zum Überleben brauchen?
Für den Anfang hier eine kurze Liste: Wasser, Nahrung, Unterkunft – und Sauerstoff.
Sauerstoff ist in der Luft, die wir hier auf der Erde atmen. Pflanzen und einige Arten von Bakterien stellen es für uns bereit.
Doch Sauerstoff ist nicht das einzige Gas in der Erdatmosphäre. Es ist nicht einmal das am häufigsten vorkommende. Tatsächlich bestehen nur 21 % unserer Luft aus Sauerstoff. Der Rest besteht fast ausschließlich aus Stickstoff – etwa 78 %.
Jetzt fragen Sie sich vielleicht: Wenn die Luft mehr Stickstoff enthält, warum atmen wir dann Sauerstoff ein?
So funktioniert es: Technisch gesehen nehmen Sie beim Einatmen alles auf, was sich in der Atmosphäre befindet. Aber Ihr Körper verbraucht nur den Sauerstoff; Den Rest entledigt man sich beim Ausatmen.
Die Luft auf dem Mars
Die Marsatmosphäre ist dünn – ihr Volumen beträgt nur 1 % der Erdatmosphäre. Anders ausgedrückt: Auf dem Mars gibt es 99 % weniger Luft als auf der Erde.
Das liegt zum Teil daran, dass der Mars etwa halb so groß ist wie die Erde. Seine Schwerkraft ist nicht stark genug, um zu verhindern, dass atmosphärische Gase in den Weltraum entweichen.
Und das am häufigsten vorkommende Gas in dieser dünnen Luft ist Kohlendioxid. Für die Menschen auf der Erde ist das in hohen Konzentrationen ein giftiges Gas. Glücklicherweise macht es weit weniger als 1 % unserer Atmosphäre aus. Aber auf dem Mars besteht die Luft zu 96 % aus Kohlendioxid!
Mittlerweile gibt es auf dem Mars fast keinen Sauerstoff; Es macht nur ein Zehntel Prozent der Luft aus und reicht bei weitem nicht aus, damit Menschen überleben können.
Wenn Sie versuchen würden, auf der Marsoberfläche zu atmen, ohne dass ein Raumanzug Ihren Sauerstoff liefert – schlechte Idee –, würden Sie augenblicklich sterben. Sie würden ersticken und aufgrund des niedrigen Luftdrucks würde Ihr Blut kochen, beides ungefähr gleichzeitig.
Leben ohne Sauerstoff
Bisher haben Forscher keine Hinweise auf Leben auf dem Mars gefunden. Aber die Suche fängt gerade erst an; Unsere Robotersonden haben kaum an der Oberfläche gekratzt.
Ohne Frage ist der Mars eine extreme Umgebung. Und es ist nicht nur die Luft. Auf der Marsoberfläche befindet sich nur sehr wenig flüssiges Wasser. Die Temperaturen sind unglaublich kalt – nachts sind es über -100 Grad Fahrenheit (-73 Grad Celsius).
Aber viele Organismen auf der Erde überleben extreme Umweltbedingungen. Leben wurde im antarktischen Eis, am Meeresboden und kilometerweit unter der Erdoberfläche gefunden. An vielen dieser Orte herrschen extrem heiße oder kalte Temperaturen, fast kein Wasser und wenig bis gar kein Sauerstoff.
Und selbst wenn es auf dem Mars kein Leben mehr gibt, existierte es vielleicht schon vor Milliarden von Jahren, als es eine dickere Atmosphäre, mehr Sauerstoff, wärmere Temperaturen und erhebliche Mengen an flüssigem Wasser auf der Oberfläche gab.
Das ist eines der Ziele der Mars-Rover-Mission Mars Perseverance der NASA – nach Zeichen des alten Lebens auf dem Mars zu suchen. Aus diesem Grund sucht Perseverance im Marsgestein nach Fossilien von Organismen, die einst lebten – höchstwahrscheinlich primitives Leben wie Marsmikroben.
Sauerstoff zum Selbermachen
Zu den sieben Instrumenten an Bord des Rovers Perseverance gehört MOXIE, ein unglaubliches Gerät, das Kohlendioxid aus der Marsatmosphäre entnimmt und es in Sauerstoff umwandelt.
Wenn MOXIE so funktioniert, wie Wissenschaftler es sich erhoffen, werden zukünftige Astronauten nicht nur ihren eigenen Sauerstoff herstellen; Sie könnten es als Bestandteil des Raketentreibstoffs verwenden, den sie für den Rückflug zur Erde benötigen. Je mehr Sauerstoff die Menschen auf dem Mars produzieren können, desto weniger müssen sie von der Erde mitbringen – und desto einfacher wird es für Besucher, dorthin zu gelangen. Aber selbst mit „selbst angebautem“ Sauerstoff benötigen Astronauten immer noch einen Raumanzug.
Derzeit arbeitet die NASA an den neuen Technologien, die erforderlich sind, um Menschen zum Mars zu schicken. Das könnte im nächsten Jahrzehnt passieren, vielleicht irgendwann in den späten 2030er Jahren. Bis dahin sind Sie erwachsen – und vielleicht einer der Ersten, die einen Schritt auf den Mars machen.
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Und da Neugier keine Altersgrenze kennt – Erwachsene, lassen Sie uns auch wissen, was Sie sich fragen. Wir werden nicht jede Frage beantworten können, aber wir werden unser Bestes geben.
Phylindia Gant, Ph.D. Student der Geologischen Wissenschaften, Universität von Florida und Amy J. Williams, Assistenzprofessorin für Geologie, Universität von Florida
Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.