Etwas Kompliziertes geschieht mit der Anwesenheit von Methan auf dem Mars. Methan ist für Astrobiologen eine wichtige Chemikalie, da es von lebenden Tieren und Mikroben, aber auch durch nicht-organische Prozesse erzeugt werden kann. Frühere Studien haben Hinweise auf Methan auf dem Mars gefunden – aber nicht durchgängig. Einige Instrumente haben dort Methan gefunden, andere nicht. Nun hofft eine neue Studie, dieses Rätsel zu lösen, indem sie die Unterschiede im Methangehalt zwischen Tag und Nacht auf dem Mars untersucht.
Methan auf dem Mars wurde vom Curiosity-Rover über der Oberfläche des Gale-Kraters entdeckt, aber nicht in der hohen Atmosphäre vom Trace Gas Orbiter (TGO), einer Raumsonde der Europäischen Weltraumorganisation ESA, die im Orbit um den Planeten hochgenaue Messungen vornimmt. Dies kam für Wissenschaftler überraschend.
„Als der Trace Gas Orbiter 2016 an Bord kam, erwartete ich voll und ganz, dass das Orbiter-Team berichten würde, dass es überall auf dem Mars eine kleine Menge Methan gibt“, sagte Chris Webster, Leiter des Tunable Laser Spectrometer (TLS)-Instruments im Sample Analyse im Chemielabor des Mars (SAM) an Bord des Curiosity-Rovers. “Aber als das europäische Team bekannt gab, dass es kein Methan gesehen hat, war ich definitiv schockiert.”
Um zu verstehen, was vor sich ging, erwog Websters Team die Möglichkeit, dass das Methan vom Rover selbst stammte. „Wir haben uns also Korrelationen mit der Ausrichtung des Rovers, dem Boden, dem Zerkleinern von Steinen, der Raddegradation angesehen – was auch immer“, sagte Webster. „Ich kann nicht genug betonen, wie viel Mühe das Team auf sich genommen hat, jedes kleine Detail zu untersuchen, um sicherzustellen, dass diese Messungen korrekt sind, und das sind sie.“
Die nächste Möglichkeit war also, dass sowohl die Curiosity- als auch die TGO-Messwerte irgendwie korrekt waren und dass die Unterschiede auf den Tag-Nacht-Zyklus des Mars zurückzuführen waren. Das TLS-Instrument auf Curiosity arbeitet hauptsächlich nachts, da es viel Strom benötigt, während das TGO tagsüber arbeitet, da es Sonnenlicht benötigt. Co-Autor John E. Moores erklärte, dass sich das Methan nachts ansammeln könnte, wenn die Atmosphäre ruhig ist, und während des Tages durch die Wärme der Sonne, die die Atmosphäre beeinflusst, abgeführt wird.
„Jede Atmosphäre in der Nähe der Oberfläche eines Planeten durchläuft im Laufe des Tages einen Zyklus“, sagte Moores. „Also wurde mir klar, dass kein Instrument, insbesondere ein umlaufendes, etwas sehen würde.“
Weitere Experimente mit Curiosity unterstützen diese Theorie und zeigen, dass der Methangehalt im Gale-Krater tagsüber effektiv Null war.
Das könnte also beantworten, was in dieser speziellen Region passiert, obwohl es eine größere Frage nach den globalen Methanwerten auf dem Mars gibt. Sofern der Gale-Krater nicht der einzige Ort ist, an dem Methan aus den Gesteinen austritt, was unwahrscheinlich erscheint, sollte für den Orbiter immer noch etwas Methan sichtbar sein.
Die Forscher führen nun weitere Experimente durch, um herauszufinden, was mit dem Methan zwischen der Erdoberfläche und der Atmosphäre passiert.
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