RE: Die Rätsel des Mars V: - 4
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#46

RE: Die Rätsel des Mars V:

in Astromagie & Sternsehung: 26.02.2021 16:46
von Adamon • Nexar | 14.588 Beiträge

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...-leben20200514/

Mehr flüssiges Wasser auf dem Mars als gedacht – aber zu kalt für irdisches Leben:


Dunkle Streifen, die wässrigen Abflussrinnen gleichen, finden sich auf dem Mars an zahlreichen Abhängen und Kraterwänden, hier in einer Falschfarbendarstellung im Hale-Krater.
Copyright: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Tucson (USA) – Galt der Mars lange Zeit als kalte und trockene Ödnis, mehren sich in jüngster Zeit Hinweise darauf, dass nicht nur im Untergrund des Roten Planeten, sondern auch auf seiner Oberfläche Wasser existiert. Eine neue Studie kommt nun sogar zu dem Schluss, dass große Teile des Mars und seiner Oberfläche sehr viel feuchter sind als bislang angenommen. Das Marswasser ist scheint allerdings viel zu kalt für irdisches Leben. Das hat zugleich aber auch Vorteile für die Erforschung des Planeten.
Wie das Team um Dr. Alejandro Soto vom Southwest Research Institute (SwRI) gemeinsam mit Kollegen der Universities Space Research Association (USRA) und der University of Arkansas aktuell im Fachjournal “Nature Astronomy” (DOI: 10.1038/s41550-020-1080-9) berichtet, haben sie die Atmosphäre des Mars modelliert, um so die potentielle Lebensfreundlichkeit von Reservoiren salzigen Wassers auf dem Mars zu untersuchen.

In ihrer Studie kommen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen zu dem Ergebnis, dass das Marswasser sowohl im Untergrund als auch dann, wenn es an Kraterwänden in Abflüssen an die Oberfläche dringt und abläuft (s. Abb. o.), für uns bekannte irdische Lebensformen nicht lebensfreundlich wäre.

Während normales reines Wasser auf der Marsoberfläche unmittelbar gefrieren oder verdampfen würde, könnte salzhaltiges Wasser länger in flüssiger Form auf dem Mars deutlich länger flüssig bleiben – und Salze finden sich im Boden des Mars zu genüge.

„Wir haben uns speziell jene Regionen des Mars vorgenommen, in denen bekannte irdische Organismen zumindest theoretisch überleben und gedeihen könnten”, erläutert Soto und führt dazu weiter aus: “Hinzu haben Klimawerte und Daten unterschiedliche Marssonden hinzugezogen, um vorhersagen zu können, wo, wann und für wie lange sich salzhaltiges Wasser auf der Marsoberfläche und im unmittelbaren Untergrund (bis zu rund 10 Zentimetern Tiefe) in flüssiger Form halten könnte.“

Wie sich zeigt, liegt die Höchsttemperatur des salzigen Marswassers bei rund minus 48 Grad und damit an der Untergrenze zur für irdisches Leben tolerierbaren Niedrigsttemperatur. „Zwar zeigen die Modelle, dass mehr als 40 Prozent der Marsoberfläche während rund 2 Prozent des 687 Erdentage langen Marsjahres flüssiges Salzwasser tragen könnte, doch selbst an extreme Umweltbedingungen angepasste irdische Lebensformen haben eine Grenze. In dieser Form würde der Mars selbst mit seinen Abflüssen und Lachen flüssigen Salzwassers Leben, wie wir es von der Erde kennen, ausschließen.“


Eine Bilderserie von vielen zeigt vermeintliche Tropfen (s. weiße Rahmen), die offenbar durch das Absorbieren anderer Tropfen zu wachsen scheinen und ein Landebein der Phoenix-Einheit am 8., 31. und 44. Marstag der Phoenix-Mission (2008) zeigen (…GreWi berichtete).
Copyright: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Max Planck Institute

Während flüssiges Wasser an der Marsoberfläche also nicht fortwährend vorhanden sein kann, zeigt die Studie, dass dieses Wasser mit rund 6 Stunden doch länger in flüssigem Zustand auf dem Mars existieren kann als bislang angenommen.

Während die Studienergebnisse also erdartigem Leben auf dem Mars kaum Überlebenschancen einräumt, handele sich doch gerade bei dem aufgezeigten Umstand um ein gutes Signal für die zukünftige Erkundung und Besiedlung des Mars von der Erde aus, so die Forscher: „Unsere neuen Ergebnisse reduzieren das Risiko für eine Kontamination des Mars mit irdischem Leben durch zukünftige Missionen, während sie zugleich einen Beitrag zur Einschätzung der potentiellen Lebensfreundlichkeit des Mars liefert.“

Quelle: SwRI
© grenzwissenschaft-aktuell.de


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#47

RE: Die Rätsel des Mars V:

in Astromagie & Sternsehung: 26.02.2021 17:19
von Adamon • Nexar | 14.588 Beiträge

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...m-mars20201210/

“Curiosity”-Rover entdeckt ungewöhnlichen dunklen Stein auf dem Mars:


Die Aufnahme der Right Navigation Camera an Bord des Mars-Rovers “Curiosity” vom 2963 Missionstag zeigt einen dunkelglänzenden Brocken vor dem Hintergrund des Mount Sharp.
Copyright: NASA/JPL-Caltech

Washington (USA) – Auf seinem Weg zum Hang des zentralen Kraterberges Mount Sharp hat der NASA-Rover „Curiosity“ einen dunklen Felsen entdeckt, der sich von allen anderen Felsen in seiner Umgebung auffallend stark unterscheidet.
Die Unterschiede zur sonstigen Umgebung seien derart deutlich, dass die NASA-Missionswissenschaftler die laufenden Pläne derzeit pausiert haben, um den schwarzglänzenden Brocken genauer in Augenschein zu nehmen.


Nahaufnahme des am Missionstag 1985 auf dem Mars entdeckten Eisenmeteoriten.
Copyright: NASA/JPL-Caltech

Auf die Bezeichnung „Island Davaar“ getauft, hebt sich der Brocken deutlich von seiner Umgebung ab, weshalb die NASA-Forscher und Forscherinnen vermuten, dass es sich um einen Meteoriten handeln könnte.

Tatsächlich hatten sich schon zuvor ähnlich dunkle und glänzende “Felsbrocken”, denen „Curiosity“ begegnet war, als Eisenmeteoriten herausgestellt. Die nun angesetzten Analysen sollen herausfinden, ob auch „Island Davaar“ einst vom Marshimmel gefallen ist.

Quelle: NASA
© grenzwissenschaft-aktuell.de


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#48

RE: Die Rätsel des Mars V:

in Astromagie & Sternsehung: 04.03.2021 18:25
von Adamon • Nexar | 14.588 Beiträge

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...n-mars20210301/

Hinweise auf heutiges Marsleben? Belege für reduzierte Atmosphäre auf dem frühen Mars:


Künstlerische Darstellung der heutigen und einstigen Marsatmosphären (Illu.).
Copyright: 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.

Im Vergleich zu den aus der Ferne erkundeten Daten zur Marsoberfläche, durch die die Wissenschaftler die Verteilung von Mineralien und Verwitterungsgesteinen kartieren konnten, nutzten die Forscher verwittere Vulkangesteine auf der Insel Hainan im Südwesten Chinas als irdischen Analog zum Mars. Hier gibt es dicke Basaltsequenzen, ähnlich wie bei Vulkangesteinen auf dem Mars.

„Da Sauerstoff ein Abfallprodukt von Stoffwechselprozessen wie der Photosynthese ist, hätte dieser sich ohne Mikroben, die Sauerstoff produzieren, nicht in unserer Atmosphäre ansammeln können, und wir wären nicht hier“, bemerkt Liu. Zwar gebe es sicherlich auch Unterschiede in den lokalen Bedingungen, denen Mars und Erde während dieser Zeit ausgesetzt waren, dennoch dränge sich die Vorstellung und Frage auf, was die Ergebnisse für eine potenzielle frühe Mars-Biosphäre bedeuten könnten.

Die Studie weckt also die Frage, woher der heutige Sauerstoffanteil der Marsatmosphäre kam, liegt dieser doch bei Mengen, für die auf der Erde bislang nur Mikroben als Erklärung in Betracht gezogen wurden. Zwar gibt es auch non-biologische Prozesse, die für einen Übergang von einer reduzierenden zu einer oxidierenden Atmosphäre verantwortlich sein könnten, doch die Erfahrungen aus dem Freilandlabor Erde zeigen, dass Biologie nicht nur infrage kommen könnte, sondern ganz oben auf der Liste bekannter Optionen steht..

Tatsächlich zeigen neuere Messungen des Mars-Rovers „Curiosity“, dass es auch auf dem Mars jahreszeitlich starke Schwankungen im Sauerstoffgehalt der dünnen Atmosphäre gibt, wie sie auf Lebenszyklen heute noch aktiver Marsorganismen hindeuten könnten (…GreWi berichtete).

Quelle: University of Hong Kong
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Wahrscheinlich saisonal flüssiges Schmelzwasser auf dem Mars:


Schon 2003 entdeckten Wissenschaftler helle Ablagerungen, die sie für Wassereislager und deren Schmelze im Mars-Sommer für die Ursache der darunterliegenden Abflussrinnen-Strukturen hielten (l.). Auf neueren Aufnahmen entdeckten die Forschenden dann hellere Ablagerungen, die sie für seither freigelegte Teile des besagten Eises halten (r.).
Copyright: NASA/JPL/University of Arizona

Tucson (USA) – US-Planetenwissenschaftler haben auf dem Mars bis in niedrige Breitengrade staubiges Wassereis ausfindig gemacht. Schmilzt dieses Eis im Mars-Sommer, könnte es nicht nur für die viel diskutierten Abflussstrukturen verantwortlich sein, sondern auch jene Orte aufzeigen, an denen heute noch Leben auf dem Mars existieren könnte.
Wie das Team um Aditya Khuller und Philip Christensen von der Arizona State University aktuell im „Journal of Geophysical Research: Planets“ (DOI: 10.1029/2020JE006539) berichtet, war zwar schon zuvor bekannt, dass es auf dem Mars neben Trockeneis auch große Wassereislager gibt, doch zeige die Studie erstmals auch jene Eislager auf, die sich nahe genug zum Äquator finden, dass dieses Eis saisonal schmelzen könne.

Bereits vor zwei Jahrzehnten hatte Professor Christensen auf Satellitenaufnahmen des Mars an Abhängen mit Abflussrinnen-artige Strukturen glatte Ablagerungen entdeckt, die wie mit Staub bedeckte, schmutzige Schneelager aussahen. Schon damals führt die Entdeckung dazu, dass Christensen und Kollegen vermuteten, dass die Abflussrinnen durch das Aufschmelzen dieses „schmutzigen Eises“ verursacht werden und stützen ihre Theorie mit Computersimulationen, die aufzeigten, dass entsprechende Eislager auf dem Mars tatsächlich auch nur dann schmelzen, wen das Eis verschmutzt und staubig ist.

Als Aditya Khuller jüngst dann neuere und hochauflösendere Aufnahmen jener Strukturen, die Christensen zwanzig Jahre zuvor entdeckt hatte, analysierte, entdeckte er deutliche Veränderungen: „Es gab da nun diese helleren Ablagerungen auf den neueren Aufnahmen, die in den ursprünglich Bildern nicht vorhanden waren. Diese helleren Ablagerungen waren genau dort zu finden, wo Christensen sie schon vor 20 Jahren vorhergesagt hatte.”

Auf der Grundlage dieser Beobachtungen fand Khuller dann weitere, bislang unbekannte Orte mit entsprechenden Ablagerungen. Anhand der Helligkeit dieser Ablagerungen konnten die Forscher nun bestimmen, dass es sich auch hier und tatsächlich um schmutziges Wassereis handelt – Eislager also, die die Farbe schmutzigen Schnees auf der Erde haben.



Die Entdeckung könnte Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen zukünftig dabei behilflich sein, Orte ausfindig zu machen, an denen der Mars selbst heute noch Leben beherbergen kann, weil dort in den Sommermonaten immer wieder kleine Mengen flüssigen Wassers entstehen.

Während es an den Mars-Polen reichlich Wasser in gefrorener Form gibt, lagert es hier jedoch zu hoch, um es ohne größere Aufwände abbauen zu können. Zudem liegen die Pole derart, dass sich dort nur schwer mit Hilfe etwa von Sonnenkollektoren Energie zum Abbau gewinnen lässt. Wassereislager in der Nähe des Äquators könnten hingegen in sehr viel bequemere Reichweite zukünftiger Mars-Astronauten liegen, „so nahe an der Oberfläche, dass sie vielleicht sogar schon mit Schaufeln geborgen werden könnten“, so die Autoren der Studie.

„Wir glauben, dass diese Eislager die besten Kandidaten für jene Orte sind, um nach kleinen Mengen flüssigen Wassers in den Sommermonaten und damit auch nach Orten zu suchen, wo es heute noch Leben auf dem Mars geben könnte.“

Quelle: Arizona State University
© grenzwissenschaft-aktuell.de


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