Hallo Jerry,
ein sehr interessantes Thema ( wenn nicht sogar DAS Thema der Marsforschung ), welches Du hier angeschnitten hast...
Und auch ein sehr, sehr komplexes Thema...
Die Methankonzentrationen wurden erstmals von einem Wissenschaftlerteam um Dr. Michael Mumma im Jahr 2003 nachgewiesen, welches den Mars mit erdgestützten Teleskopen auf Hawaii untersuchten. Dabei stellte man fest, dass das Methan speziell im Marsfrühling/ -sommer an vereinzelten Stellen an die Oberfläche tritt. Dabei handelt es sich anscheinend speziell um eine Region um und knapp nördlich des Marsäquators :
https://images.raumfahrer.net/up011886.jpg https://images.raumfahrer.net/up010908.jpg Die drei "Punkte" am rechten Bildrand des zweiten Bildes stellen die Vulkankette der Elysium Montes-Vulkanregion dar. Von besonderem Interesse ist hierbei, dass die drei genannten Regionen ( Terra Sabae, der Nordteil von Syrtis Major und ganz besonders das Nili Fossae ) alle Anzeichen von ehemals vorhandenem Oberflächen-Wasser und immer noch vorhandenen Eis unter der Oberfläche aufweisen.
Wo aber kommt das Methan her bzw. wie entsteht es und warum tritt es nur in der warmen Jahreszeit an die Oberfläche???
Die Antwort für den zweiten Teil der Frage erscheint relativ einfach. Es ist denkbar, dass im Boden enthaltene Risse und Spalten im Winter durch Permafrost "versiegelt" sind. Dieser Frost taut mit einem Ansteigen der Temperaturen und das im Untergrund befindliche Methan kann somit in die Atmosphäre entweichen. Im erneut einsetzenden Winter werden die Risse dann wieder durch resublimierenden Wasserdampf und Kohlendioxid verschlossen und das Gas kann nicht mehr an die Oberfläche treten.
Aber wo kommt das Methan überhaupt her??? Von der Erde her sind uns nur zwei Prozesse bekannt, die zur Bildung von Methan führen. Eine Möglichkeit ist, dass es von Organismen produziert wird. Das würde im Falle des Mars bedeuten, dass dort Mikroorganismen unter der Oberfläche existieren und das Methan ausscheiden.
Die andere Möglichkeit wäre, dass es im Rahmen geologischer Prozesse gebildet wird ( Vulkanismus ). Mumma et al stellten bei ihren Beobachtungen fest, dass das Methan zumindestens teilweise zusammen mit Wasserdampf auftritt. Diese spezielle Kombination von Methan und Wasserdampf spricht dann doch eigentlich eher für einen vulkanischen Ursprung der Methanquellen. Von der Erde her sind uns dazu z.B.
Fumarolen und
Mofetten bekannt. Und auch das aktuelle Operationsgebiet des Marsrovers Spirit, die Home Plate, wird ja von den an dieser Mission beteiligten Wissenschaftlern als
mittlerweile inaktive Fumarole gedeutet.
Ob das Methan dabei durch immer noch aktiven Vulkanismus in der Gegenwart freigesetzt wird oder ob es sich "lediglich" um die langsame Abgabe aus einem im Untergrund gespeicherten Reservoir handelt, sei jetzt einmal dahin gestellt.
Interessant ist auf jeden Fall die schnelle "Zerfallrate" des Methans. Die Methan-Moleküle, so die bisher gültige Meinung, sollten sich eigentlich 300 bis 400 Jahre lang halten können, bevor sie durch die UV-Strahlung der Sonne zersetzt werden. Dies ist aber anscheinend nicht der Fall. Die Zersetzung erfolgt bedeutend schneller. Und hier kommen dann die Ergebnisse der bisherigen Mars-Lander-Missionen ins Spiel. Die Viking-Lander haben
bereits in den 1970ern Anzeichen dafür erbracht, dass auf der Marsoberfläche anscheinend die sehr aggressiven
Perchlorat-Salze vorhanden sind. Diese Vermutung wurde vom Mars-Lander Phoenix im letzten Jahr bestätigt. Die Messungen der Instrumente wiesen eindeutig
Perchlorate, Perchlorsäure und Wasserstoffperoxid im Marsboden nach.
Leider haben diese Stoffe die "Angewohnheit", organische Moleküle sehr schnell zu zersetzen. Einerseits führt dies letztendlich sehr wahrscheinlich dazu, dass dadurch das
Methan ( welches ja eine organische Verbindung darstellt ) sehr schnell zersetzt wird. Zum anderen ist die Existenz der Perchlorate leider auch gleichzeitig als ein Indiz gegen aktuell existierende Lebensformen auf dem Mars zu werten.
Hierbei muss jetzt allerdings auch erwähnt werden, dass wir zum jetzigen Zeitpunkt einfach zu wenig über die Zusammensetzung der Oberfläche des Mars wissen. Haben wir bis jetzt immer nur das Pech gehabt, genau da zu landen, wo sich Perchloratkonzentrationen befinden, oder erstreckt sich dieses Material "flächendeckend" über die Oberfläche des Mars...Und überhaupt - seit wann existiert es??? Dass sich Leben an extreme Umweltbedingungen anpasst, erscheint wahrscheinlicher, als dass es unter lebensfeindlichen Bedingungen überhaupt entsteht.
Da kommen dann auch Deine Höhlen ins Spiel, vaNg3L1s : Bis jetzt sind solche "wahrscheinlichen" Höhlen ( so absolut sicher ist man sich da wohl auch noch nicht ) soweit ich weiß nur an einer Flanke des Marsvulkans Arsia Mons entdeckt worden. Von den entdeckten Methan-Hotspots ausgehend befindet dieser sich übrigens, als Teil der Vulkan-Region Tharis Montes, auf der anderen Seite des Planeten. Diese Höhlen sollen infolge vulkanischer Aktivitäten entstanden sein.
Solche Höhlen würden eventuell auf dem Mars existierenden Lebensformen einen relativ guten Schutz gegen kosmische Strahlung bieten und damit auch deren Lebens- und Überlebenschancen steigern. Rein prinzipiell würden auf dem Mars existierende Höhlensysteme wohl ein sehr gutes Rückzugsgebiet für eventuell existierende Mikroorganismen bilden. Es ist halt bloß fraglich, wie sich in diesen speziellen Gebieten die bereits erwähnten Perchlorate verhalten. Wenn sie auch im Inneren dieser vermeintlichen Höhlen anzutreffen wären, dann würde auch dort die Chance auf existierendes Leben sinken.
Zu den Mars-Höhlen hier noch ein paar Links (die letzten beiden auf englisch) :
http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/31052007130546.shtml http://www.astris.de/news/1027.html http://www.astris.de/news/1057.html http://planetary.org/blog/article/00000984/ http://planetary.org/blog/article/00001114/ Und ganz allgemein zu dem Methan-Thema diese Internetseite von der NASA :
http://www.nasa.gov/mission_pages/mars/news/marsmethane.html Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko