Methan auf dem Mars: kein Beweis für Leben

Mexiko-Stadt (Mexiko) - Bei der Suche nach außerirdischem Leben spielt ein Stoff neben Wasser und Sauerstoff eine besondere Rolle: Methan. Dieses Gas ist in der Marsatmosphäre in Spuren enthalten und schwankt in seiner Konzentration stark. Einige Forscher hatten deshalb bereits spekuliert, die Aktivität von Mikroben sei Ursprung des Mars-Methans. Wie mexikanische Forscher nun in der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“ berichten, sind diese Schwankungen allerdings nicht unbedingt ein Hinweis auf Leben. Auch elektrische Entladungen über Eisflächen, die von sogenannten Staubteufeln herrühren, vermögen Methan zu erzeugen. Dies konnten die Forscher im Labor simulieren. Staubteufel sind kleine Windhosen mit starken Auswärtswinden, die starke elektrische Felder erzeugen können. Dadurch kommt es zu Entladungen, die eine chemische Reaktionskette in Gang setzen, bei der Methan entsteht. Dieser Prozess könnte die lokale Entstehung von Methan in der Marsatmosphäre erklären, ohne dass Mikroben eine Rolle spielen.

„Wir konnten in unseren Laborexperimenten einen neuen Produktionsmechanismus für Methan aufzeigen, der auf dem Effekt elektrischer Entladungen über vereisten Oberflächen basiert“, erklärt Arturo Robledo-Martínez, einer der Autoren. Bereits auf der Erde können Staubteufel starke elektrische Feldstärken von bis zu 10.000 Volt pro Meter erzeugen. Da Staubteufel in der dünnen Marsatmosphäre bis zu 50 mal breiter und zehnfach höher sein können als auf der Erde, können sie entsprechend größere Entladungen erzeugen, bei denen zunächst Kohlendioxid und Eis aufgespaltet werden. Aus den Reaktionsprodukten entsteht über Zwischenschritte dann Methan.

Die Existenz von großen Wirbelwinden auf dem Mars ist bereits seit den Aufnahmen der Viking-Sonden aus den 1970er Jahren belegt. Auch von der Geographie her macht das nun vorgestellte Modell Sinn. Denn Eis findet sich auf dem Mars nicht nur an den Polen, sondern auch in mittleren bis höheren Breitengraden. Sandstürme und Staubteufel häufen sich ebenso in diesen Breitengraden. Die Wissenschaftler haben ausgerechnet, dass bei einer vergleichbaren Effizienz wie in ihren Labormessungen ungefähr ein Zehnmillionstel der eingestrahlten Sonnenenergie in solche Entladungen umgewandelt werden müsste, um die vorhandenen Methankonzentrationen erklären zu können.

Für die Erzeugung von Methan auf dem Mars wurden in der Vergangenheit schon einige andere Wege vorgeschlagen, von der Erzeugung durch Mikroben im Boden bis hin zu vulkanischen Ursprüngen. Der jetzt publizierte Reaktionsweg besitzt den Vorzug, die starke lokale Variation der Methankonzentration gut beschreiben zu können. Um besseren Aufschluss über die Verteilung der Gase in der Marsatmosphäre zu erhalten, verhandelt die europäische Weltraumagentur ESA derzeit mit der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos über die Mission ExoMars, die aus zwei Sonden besteht und die Spurengase unseres Nachbarplaneten untersuchen soll.