Methan könnte dem Mars einst ein angenehmes Klima beschert haben

28. Jänner 2017, 18:00
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Wechselwirkung mit Wasserstoff und Kohlendioxid sorgte vor vier Milliarden Jahren für Treibhausklima

Cambridge – Dank zahlreicher geologischer Beweise ist mittlerweile unbestritten, dass der Mars in seiner Frühzeit ein der Erde ähnlicher Planet war, auf dem reichlich Wasser floss. Wie das überhaupt sein konnte, ist allerdings immer noch ein Rätsel, denn nach heutiger Einschätzung sollte der Rote Planet damals viel zu kalt für flüssiges Wasser gewesen sein. Nun haben Astronomen eine mögliche Erklärung gefunden: Treibhausgase, allen voran Methan, sorgten offenbar für freundliche Bedingungen.

Vor rund vier Milliarden Jahren schien die Sonne um etwa 30 Prozent schwächer als heute, und das bekam auch der Mars zu spüren. Bei einem Bruchteil der heutigen Sonneneinstrahlung müsste das Oberflächenwasser des Planeten daher eigentlich gefroren gewesen sein – außer die Atmosphäre hätte dafür gesorgt, dass die auftreffende Sonnenwärme nicht wieder ins All zurückgeworfen wird. Robin Wordsworth und sein Team von der Harvard University in Cambridge, Massachusetts, sind davon überzeugt, dass ein solcher machtvoller Treibhauseffekt tatsächlich existierte und den Mars zumindest für einige Zeit ein warmes Klima bescherte.

Verantwortlich dafür war demnach eine Mischung aus Kohlendioxid, Wasserstoff und Methan, wobei letzteres zunächst die Hauptrolle gespielt haben dürfte. Woher das Gas stammte, ist nicht völlig geklärt. Wordsworth vermutet aber, dass geologische Vorgänge vor vier Milliarden Jahren in kurzer Zeit bedeutende Mengen von Methan freigesetzt haben. In einem Prozess, der in ähnlicher Weise heute auf dem Saturnmond Titan abläuft, wurde das Methan allmählich in Wasserstoff und andere Gase umgewandelt.

Wärme und komplexe Moleküle

"Wir haben uns genauer angesehen, was passiert, wenn in dieser exotischen Atmosphäre Methan, Wasserstoff und Kohlendioxid aufeinander treffen und mit Lichtteilchen wechselwirken", meint Wordsworth. "Und es stellte sich heraus, dass es zu einer starken Absorption von Strahlung kommt." Die resultierende Treibhauswirkung hätte laut der in den "Geophysical Research Letters" präsentierten Ergebnisse ausgereicht, um den Mars über längere Phasen warm zu halten.

Aber nicht nur das: Die geochemischen Abläufe ließen vor vier Milliarden auf dem Mars auch viele komplexe Moleküle entstehen. Wordsworth und seine Kollegen halten es für möglich, dass diese Moleküle für die Entstehung der Grundbausteine einer biologischen Evolution gesorgt haben könnten. (red, 28.1.2017)


Abstract
Geophysical Research Letters: "Transient reducing greenhouse warming on early Mars."

  • Vor fast vier Milliarden Jahren könnten auf dem Mars sogar ganze Ozeane existiert haben. Für die nötige Wärme sorgte wahrscheinlich ein Treibhauseffekt, der vor allem auf Methan zurückzuführen ist.
    foto: eso/m. kornmesser

    Vor fast vier Milliarden Jahren könnten auf dem Mars sogar ganze Ozeane existiert haben. Für die nötige Wärme sorgte wahrscheinlich ein Treibhauseffekt, der vor allem auf Methan zurückzuführen ist.

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