Space & Science: Hinweise auf heutiges Marsleben? Belege für reduzierte Atmosphäre auf dem frühen Mars (02.März 2021)

Künstlerische Darstellung der heutigen und einstigen Marsatmosphären (Illu.). Copyright: NASA’s Goddard Space Flight Center

Künstlerische Darstellung der heutigen und einstigen Marsatmosphären (Illu.).
Bild: NASA’s Goddard Space Flight Center

Hongkong – Während heute sowohl die Erde als auch der Mars oxidierende Atmosphären haben, der Grund, weshalb eisenreiche Materialien an der Oberfläche beider Planeten rosten, war zumindest die Atmosphäre der frühen Erde nicht oxidierend, sondern reduzierend – nichts rostete. Der Übergang von einer reduzierenden zu einer oxidierenden Erdatmosphäre geschah durch photosynthetisierendes Leben. Nun haben Planetenwissenschaftler auch Hinweise dafür gefunden, dass auch der frühe Mars einst eine reduzierte Atmosphäre hatte und stellen damit zugleich die Frage, was den Sauerstoff in die Marsluft brachte, der dem Roten Planeten seine Farbe gab?

Unsere Erde hat seit über 2,4 Milliarden Jahren eine oxidierende Atmosphäre. Der Übergang von der reduzierten hin zur oxidierenden Erdatmosphäre wird als „Great Oxidation Event“ (GOE), zu deutsch „Große Sauerstoffkatastrophe“ bzw. „großes Sauerstoffanreicherungsereignis“ bezeichnet. Dieser Übergang war ein zentraler Teil der Evolution unseres Planeten und im Wesentlichen mit der Evolution des Lebens verbunden – insbesondere mit der Verbreitung der Photosynthese, die Sauerstoff produziert. Das GOE bezeichnet also den Anstieg der Konzentration von molekularem Sauerstoff (O2) in flachen Gewässern und der Atmosphäre um mehrere Größenordnungen in relativ kurzer Zeit vor etwa 2,4 Milliarden Jahren an der Archaikum-Proterozoikum-Grenze, als die Erde in etwa halb so alt war wie heute. Grund war, dass einige der damals sämtlich anaeroben Lebewesen begannen, Sauerstoff als giftiges Abfallprodukt der Photosynthese zu erzeugen, und dies wahrscheinlich bereits schon seit vielen Hundert Millionen Jahren.

Wie das Team um den Doktoranden Jiacheng Liu von der University of Hong Kong aktuell im Fachjournal „Nature Astronomy“ (DOI: 10.1038/s41550-021-01303-5) berichtet, haben sie Belege dafür gefunden, dass auch der Mars ein großes Sauerstoffanreicherungsereignis durchlebt hat. Vor Milliarden von Jahren war der „Rote Planet“ nicht so rot, wie wir ihn heute kennen.

Für ihre Arbeit verwendeten die Wissenschaftler Infrarot-Fernerkundung und -Spektroskopie, um die molekulare Schwingung des Materials auf der Marsoberfläche aus der Umlaufbahn zu messen und die Mineralogie und Geochemie urzeitlicher Gesteine auf dem Mars aufzudecken.

Durch detaillierte Vergleiche von Infrarot-Fernerkundungsdaten und Daten, die im Labor hier auf der Erde gesammelt wurden, zeigte das Team dann, dass an der Oberfläche exponierte alte Gesteine auch auf dem Mars unter reduzierenden Atmosphärenbedingungen verwittert waren. Das wiederum deutet darauf hin, dass einst auch auf dem Mars eine reduzierte Atmosphäre vorhanden war.

„Vielen Menschen ist bewusst, dass der Mars heute kalt und trocken ist“, erläutert die Autoren der Studie. „Aber vor etwa 3,5 Milliarden Jahren war er wärmer und feuchter. Es war warm genug, um die Bildung von Flüssen, Seen und Mineralien zu ermöglichen, die sich durch Wechselwirkung mit Wasser bildeten.“

Obschon bereits bekannt war, dass es einst auch auf dem Mars zu einem Treibhauseffekt gekommen sein muss und eine reduzierende Atmosphäre vermutet wurden, gab es bislang jedoch noch keine direkten Hinweise dafür, dass eine solche reduzierende Atmosphäre tatsächlich vorhanden war…

Quelle und weiter: https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/hinweise-auf-heutiges-marsleben-belege-fuer-reduzierte-atmosphaere-auf-dem-fruehen-mars20210301/

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