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Roter Planet: Verräterische Gesteinsstrukturen

Foto: Goro Komatsu

Lösung für Methan-Rätsel Mars spuckt Schlamm aus seinem Inneren

Ist es ein Hinweis auf Leben oder für ungewöhnliche geologische Aktivitäten? Seit Jahren streiten Wissenschaftler über das Rätsel der Methan-Vorkommen auf dem Mars. Jetzt haben Forscher Strukturen auf dem Roten Planeten entdeckt, die der Debatte eine ganz neue Richtung geben.

Sonnensystems

Es ist eines der faszinierendsten Rätsel unseres : Als Forscher vor sechs Jahren Methan auf dem Mars entdeckten, standen sie vor der großen Frage, was die Ursache für das Gasvorkommen ist. Ist es ein Anzeichen für Leben, oder entsteht es durch rein geologische Prozesse? Fieberhaft fahnden Planetologen seither nach möglichen Quellen für das kohlenstoffhaltige Gas auf unserem Nachbarplaneten.

Mars

Auf der Erde sind 90 Prozent des Spurengases biologischen Ursprungs: Bakterien in den Verdauungsorganen von Kühen etwa produzieren Methan als Nebenprodukt ihres Stoffwechsels. Deshalb glauben Wissenschaftler, dass die Methanvorkommen auf dem möglicherweise auf Mikroorganismen deuten könnten. Jetzt aber rücken sogenannte Schlammvulkane in den Fokus der Forscher, denn auf der Erde sind auch sie für beträchtliche Methan-Emissionen verantwortlich. Auf der europäischen Konferenz für Planetenforschung, die in dieser Woche in Rom stattfindet, präsentierte Goro Komatsu von der Universität d'Annunzio im italienischen Pescara neue Resultate zu den bizarren Hügelformationen.

Komatsu konzentrierte sich auf die Chryse-Tiefebene auf der Nordhalbkugel des Roten Planeten. Das Gebiet liegt nur wenige Hundert Kilometer von der Stelle, wo die Nasa 1997 ihr erstes Mars-Auto auf Erkundungstour schickte. "Diese Region dürfte in der Mars-Geschichte gewaltige Überflutungen erlebt haben", erklärte Komatsu. Tatsächlich sind dort heute noch stromlinienförmige Inseln zu erkennen, welche die Fluten einst in die Landschaft frästen. Die Vermutung lag nahe, dass dabei auch große Mengen an Sedimenten abgelagert wurden.

Schlamm und Methan

Vulkanismus

Anders als beim normalen , bei dem Magma aus dem Erdmantel aufsteigt, strömt bei Schlammvulkanen gashaltiger Matsch aus der Erdkruste. In Aktion kann man Schlammvulkane beispielsweise in Kalifornien, Rumänien oder Aserbaidschan erleben. Wichtige Ingredienzien für die feuchten Dreckschleudern sind tonhaltiges Sedimentgestein sowie Wasser unter Druck. Wegen der geringen Dichte und der Quellfähigkeit der Tone kann das Material aus dem Untergrund an Schwächezonen in der Erdkruste aufsteigen.

Die Folge: In mehr oder weniger regelmäßigen Abständen brechen die bizarren Berge aus und spucken kalten Schlamm und Gas; je nach den örtlichen Verhältnissen stammt das austretende Material aus Tiefen, die zwischen Metern und Kilometern liegen können. Irdische Schlammvulkane haben sehr unterschiedliche Formen und Ausmaße. Typisch sind kleinere Varianten, die größten erreichen Durchmesser von einigen Kilometern.

Ähnlich groß sind einige Formationen, auf die Komatsu gestoßen ist. Sie ähnelten frappierend den Schlammvulkanen in Aserbaidschan, berichtete der Wissenschaftler in Rom. Auch auf dem Mars sind manche geformt wie Kegel, andere dagegen flach und schildförmig. Wieder andere Hügel fallen durch ihre kreisrunde Grundfläche auf. Im Gipfelbereich befinden sich ein oder mehrere Krater. Mehrere Dutzend solcher verdächtigen Exemplare fand Komatsu in der Chryse-Region, einzeln oder in kleinen Gruppen.

Könnten einige sogar noch aktiv sein? "Auf der Erde kennen wir Vulkane, die immer noch Methan abgeben, auch lange nachdem sie aufgehört haben, Schlamm zu spucken", sagte Komatsu. "Auf dem Mars könnte es ebenso sein." Allerdings seien noch weitere Untersuchungen nötig, bevor man sagen könne, dass es sich bei den Formationen tatsächlich um Schlammvulkane handelt.

Mikro-Fossilien aus dem Untergrund

Nasa-Forscher dagegen sind überzeugt, dass Schlammvulkane auf dem Mars Fakt sind. Astrobiologen wie Dorothy Oehler und Carlton Allen aus Houston fordern bereits, künftige Mars-Rover sollten mit Messinstrumenten in solche Gebiete vorstoßen. Ihr Kalkül: Selbst wenn sich die Marsoberfläche als steril erweist, könnten in der Tiefe Lebensräume existieren - und die Schlammvulkane wären eine Art kostenloser Aufzug für Mikrofossilien oder Biomoleküle. Ein wissenschaftlicher Schatz, den man ohne aufwendige Bohrungen heben könnte.

Unterdessen kommt die Debatte zur Natur der marsianischen Methan-Quellen richtig in Fahrt. Auf der Konferenz in Rom präsentierten italienische und amerikanische Astronomen Messungen der US-Sonde "Global-Surveyor", die auf drei Großregionen mit besonders hohen Methan-Konzentrationen deuten. Darunter sind auch Tharsis und Elysium, beides Regionen, wo riesige Schildvulkane in den Marshimmel ragen. Die Feuerberge dort spuckten jedoch nicht nasskalten Schlamm - sondern glutheiße Magma. Dass sie hauptverantwortlich für das Mars-Methan sind, ist damit nicht bewiesen.

Auch hypothetische Marsmikroben als Produzenten des Methans sind noch nicht aus dem Rennen, betonte Sergio Fonti von der Universität im apulischen Salento: "Ob die Methan-Quellen biologisch oder geologisch sind, können wir heute noch nicht sagen." Bessere Daten werden von einer Sonde erwartet, welche die Nasa zusammen mit der Europäischen Weltraumbehörde Esa zum Mars schicken will. Sie wird auf die Messung von Spurengasen spezialisiert sein, also auch von Methan. Der Start mit einer US-Rakete ist für 2016 geplant. Der "ExoMars-Spurengasorbiter" soll dann das Rätsel um das Mars-Methan endgültig lösen.

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