Mars und Titan zwei rätselhafte Himmelskörper

Wissenschaftler brüten über einer schwierigen Frage: Wie kommt das Gas Methan auf den Planeten Mars und den Saturnmond Titan? Methan wird schnell durch Sonnenlicht abgebaut. Das heißt, es muss auf Mars und Titan eine Quelle für Methan geben. Auf der Erde stammt fast alles Methan von Lebewesen. Sind wir also doch nicht allein in unserem Sonnensystem?

Wissenschaftler, so genannte Planetologen, haben mit Hilfe von speziellen Teleskopen das Gas Methan auf dem Planeten Mars nachgewiesen. Auch auf dem Saturnmond Titan, dem zweitgrößten Mond im Sonnensystem, wurde Methan mit Hilfe der Raumsonde Cassini-Huygens nachgewiesen.

Hier erkennt man am Horizont die dünne Marsatmosphäre vor der ewigen Schwärze des Weltraums.

Auf dem Mars hat man relativ geringe Konzentrationen gemessen. Auf Titan hingegen scheint Methan die Rolle von Wasser auf der Erde zu spielen. Es gibt auf Titan einen richtiggehenden Methankreislauf, so wie den Wasserkreislauf auf der Erde. Das heißt, auf Titan regnet es Methan und es gibt ganze Seen davon. Außerdem trägt das Gas zur Erwärmung der Stratosphäre von Titan bei.

Wieso hat Methan so eine große Bedeutung?

Aus einer ähnlichen Perspektive wie oben wurde die Atmosphäre von Titan fotografiert. Mit Hilfe von Computern wurden die Farben verstärkt, es ist eine so genannte "Falschfarben-Aufnahme".

Das Vorkommen von Methan auf erdähnlichen Himmelskörpern ist deshalb von Bedeutung, weil Methan ein relativ empfindliches Molekül ist. Das heißt, Methan reagiert schnell mit anderen Stoffen oder mit dem Sonnenlicht und ist damit verschwunden. Wenn man also Methan in gewisser Konzentration nachweisen kann, dann heißt das, dass es eine dauerhafte Quelle für Methan geben muss.

Auf der Erde ist die Hauptquelle für Methan Leben. Es entsteht in den Mägen von Rindern beim Verdauen von Gras, Termiten produzieren viel davon und es entweicht aus Sümpfen, in denen biologisches Material verrottet, sowie aus leckenden Erdgaslagern, die ja auch Ergebnis früheren Lebens sind. Methan in der Atmosphäre fremder Himmelskörper kann also als ein Indiz für mögliches Leben gewertet werden.

Wie kann Methan auf Mars und Titan entstanden sein?

Wissenschaftler diskutieren zwei Möglichkeiten der Entstehung. Die unspektakuläre aber wissenschaftlich dennoch interessante Vermutung lautet, dass geologische Prozesse zur Entstehung des Gases führen. Das heißt, dass in der Kruste von Mars und Titan durch hohen Druck und Temperatur chemische Prozesse ablaufen können, die Methan erzeugen. Von der Erde kennt man einen solchen an so genannten "Schwarzen Rauchern" im Meer ablaufenden Prozess unter der Bezeichnung "Serpentinisierung". Dieser Prozess erfordert aber die Anwesenheit von Wasser.

Allerdings reichen die bisher bekannten geologischen Prozesse nicht aus, um die gemessene Menge an Methan auf dem Mars zu erklären. Entweder gibt es also auf dem Mars Bakterien im Boden, die Methan produzieren oder es gibt noch unbekannte geologische Prozesse, die das Gas erzeugen.

Die Raumsonde Cassini-Huygens nahm diese Seenlandschaft auf Titan auf. Statt Wasser befindet sich allerdings flüssiges Methan in den Bassins. Methan ist nur zwischen -183 und -163 Grad Celsius flüssig.

Auf Titan hingegen neigen die Forscher stark dazu, allein geologische Prozesse für die Entstehung des Methans verantwortlich zu machen. So genannte Kryovulkane, also Vulkane, die ammoniakhaltiges Wasser und Eis statt Lava speien, transportieren Material aus dem Innern Titans an die Oberfläche. Dabei wird auch Methan freigesetzt, das aus geologischen Quellen stammt. Aber auch hier können Wissenschaftler biologische Prozesse, also Leben auf Titan, nicht ausschließen.

Was, wenn man trotz Methan kein Leben findet?

Falls man dennoch kein Leben auf den beiden Himmelskörpern findet, dann ist das auch eine interessante Erkenntnis. In der Wissenschaft sind auch scheinbar negative Resultate von Bedeutung. Denn dann weiß man, dass auf Titan und vor allem Mars große Mengen an Wasser existiert haben müssen und noch immer existieren und die für Nachschub an Methan sorgen. Das wäre für mögliche Marsmissionen eine wichtige Erkenntnis.

Spätestens im Jahr 2010 werden wir mehr wissen. Dann erreicht das von der NASA auf den Weg gebrachte Mars Science Laboratory den Planeten. Dieser Roboter soll den Mars eingehend auf Spuren von Leben untersuchen.

Übrigens leitet sich der Name der ägyptischen Hauptstadt, Kairo, von der altarabischen Bezeichnung "Al Qahira" für den Mars ab.

Falls dich Weltraum und Raumfahrt oder Chemie interessieren, dann wirf doch auch mal einen Blick in unseren WAS IST Was-Band 4: Chemie oder in unseren WAS IST WAS-Band 16: Planeten und Raumfahrt

Text: -jj- 27.6.2007 // Bilder: Titan Atmosphäre: NASA PD;

Titan Seen: NASA/JPL/USGS PD; Mars Atmosphäre: NASA PD

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