Mars: Rätsel um das Chlormethan

Eingeschleppt oder auf dem Mars erzeugt? Schon bei der Viking-Mission in den 1970er Jahren sorgte das organische Molekül Chlormethan für Rätselraten, denn es könnte auf Leben hindeuten. Der Marsrover Curiosity registrierte dieses Molekül vor kurzem ebenfalls, doch ob dahinter nicht doch eine Kontamination durch irdisches Material steckt, bleibt bisher unklar. Ein deutsch-britisches Forscherteam schlägt nun eine andere Lösung vor: Meteoriten könnte die Bausteine für das Chlormethan auf den Roten Planeten gebracht haben.

Die Frage, ob organisches Material auf dem Mars existiert und damit eine der Voraussetzungen für Leben auf diesem Planeten gegeben ist, beschäftigt die Wissenschaft schon lange Zeit. Der NASA-Mars-Rover „Curiosity“, der Mitte 2012 auf dem Mars gelandet ist, führt dazu Untersuchungen auf dem Marsboden durch. Bei Experimenten mit dem Erhitzen von Bodenproben haben sich tatsächlich einfache organische Moleküle gebildet, wie die Analysen ergaben. Dazu gehört auch Chlormethan, eine gasförmige chlororganische Verbindung.

Nur eine Verunreinigung von der Erde?

Derartiges organisches Material ist bereits in früheren Experimenten während der Viking-Mission 1976 entdeckt worden. Diese Entdeckung wurde damit mit Verunreinigungen von der Erde begründet. Auch im Falle der neuen Funde gingen NASA-Forscher bisher davon aus, dass diese Verbindung während der Experimente in einer Reaktion von Perchloraten aus dem Marsboden mit einer chemischen Substanz von Bord der Sonde entstand. Obwohl das Chlor des Chlormethans damit vom Mars selbst stammt, könnten Kohlenstoff und Wasserstoff durch „Curiosity“ zum Mars gelangt sein.

Frank Keppler von der Universität Heidelberg und seine Kollegen haben nun untersucht, ob es nicht auch eine andere Erklärung für den Nachweis von Chlormethan auf dem Mars geben könnte. Ihre Annahme: Die gasförmige chlororganische Verbindung kommt tatsächlich im Marsboden vor, wobei der darin enthaltene Kohlenstoff und Wasserstoff von Meteoriten stammt.

Kohlenstoffhaltige Mikrometeoriten wie dieser fallen ständig auf den Mars © Bastian Baecker/ Universität Heidelberg, Luigi Folco/ Universität Pisa

Meteoritengestein als Kohlenstofflieferant

Um diese These zu erhärten, analysierten die Forscher Proben eines 4,6 Milliarden Jahre alten Meteoriten, der 1969 nahe der australischen Stadt Murchison auf der Erde eingeschlagen ist. Dieses meteoritische Material enthält zwei Prozent Kohlenstoff. Astronomen gehen davon aus, dass jedes Jahr eine relativ große Menge an Mikrometeoriten mit ähnlicher Zusammensetzung auf den Mars fällt.

Als die Wissenschaftler das meteoritische Material aus Murchison in Gegenwart von Chlor erhitzten, konnten sie Chlormethan nachweisen. Eine Überprüfung der Isotopenverhältnisse in dieser Verbindung ergab, dass der Kohlenstoffanteil aus dem Meteoriten stammte. „Das Verhältnis aus schwerem und leichtem Kohlenstoff und Wasserstoff zeigt eindeutig, dass das organische Material einen extraterrestrischen Ursprung hat“, so Keppler.

Isotopenmessungen bei künftigen Missionen

Nach Ansicht der Forscher lassen sich die Ergebnisse dieser Isotopenmessungen auf die Untergrundbedingungen auf dem Mars übertragen, wo vergleichbar zusammengesetztes Meteoritengestein zu finden ist. „Demnach könnte das Chlormethan, das bei zwei Marsmissionen gefunden wurde, im Marsboden vorkommen“, mein Keppler. „Kohlenstoff und Wasserstoff hätten dagegen ihren Ursprung in den Mikrometeoriten, die auf den Mars niederregnen.“ Der Forscher schließt aber auch nicht aus, dass lebende Organismen einst zu einem Teil dieses organischen Materials im Marsuntergrund beitrugen.

Die Forscher hoffen, dass künftige Marsmissionen mittels ähnlicher Isotopenmessungen klären können, ob die Bausteine des marsianischen Chlormethans vom Roten Planeten stammen, von Meteoriten eingetragen wurden oder doch aus Verunreinigungen durch Sonden von der Erde stammen. (Scientific Reports, 2014; doi: 10.1038/srep07010)

(Universität Heidelberg, 14.11.2014 – NPO)