Je leest:

Teken van leven

Teken van leven

Auteur: | 28 maart 2004

Twee onderzoeksgroepen in Europa en de VS hebben methaan gevonden in de atmosfeer van Mars. Het gas is op aarde een afvalproduct van levende wezens, maar kan ook vrijkomen uit een ondergrondse opslag. Leven op Mars?

NASA zegt nog niets, maar ESA’s onderzoeksleider en zijn Amerikaanse collega durven het al wel te zeggen: er zit methaan in de Mars-atmosfeer. Vittorio Formisano (Institute of Physics and Interplanetary Science in Rome) is onderzoeksleider van de methaan-spectrometer aan boord van ESA’s Mars Express. Zijn metingen laten een kleine concentratie methaan zien van zo’n 10,5 ppm (parts per million). Formisano’s NASA-collega Michael Mumma gebruikte twee telescopen op aarde om naar Mars-methaan te zoeken. Ook hij vond sporen van het gas.

De ESA-sonde Mars Express vond eerder deze maand al sporen van water op Mars. Maar de sonde heeft ook een speciale spectrometer aan boord om de atmosfeer mee te onderzoeken. Met dat instrument heeft onderzoeksleider Vittorio Formisano nu onmiskenbare sporen van methaan gevonden. bron: ESAKlik op de afbeelding voor een grotere versie.

Mumma’s team heeft volgens geruchten zelfs losse pieken van methaan gevonden, waaronder één bij Meridiani Planum. Daar, zo toonde onderzoek met de Mars Rover Opportunity eerder deze maand aan, heeft ooit een complete zee gelegen. Hebben bacteriën uit dat water het al die miljoenen jaren overleefd? In een interview met de Britse krant The Independent gaf Mumma aan, dat hij de continue methaanproductie als teken van leven ziet.

Afbraak

Op aarde is methaan – CH4 – een afvalproduct van leven, maar toch is het methaan niet automatisch een teken van leven op Mars. Het gas kan bijvoorbeeld ook in de vorm van bevroren methaan-hydraat vastzitten en langzaam ontsnappen. Dat methaan zou dan tijdens de vorming van Mars ondergronds zijn ingevangen en nu langzaam ontsnappen. Maar Mumma vindt dat onwaarschijnlijk: “het lijkt mij moeilijk voor te stellen dat zulk methaan vier miljard jaar lang (de leeftijd van Mars) is blijven ontgassen.” Eén ding is zeker: ergens op Mars is een bron van methaan, want eenmaal in de atmosfeer wordt het gas door ultraviolette straling afgebroken.

Mars heeft anders dan de aarde geen ozonlaag en dus geen noemenswaardige bescherming tegen ultraviolette straling. Onder invloed van die straling wordt methaan snel omgezet in andere gassen: het splitst dan in waterstof en andere koolwaterstoffen. Zonder bron die de verliezen aanvult zou de Mars-atmosfeer dus methaanloos zijn.

Methanogeen

Al het methaan in de aardse atmosfeer is afkomstig uit biologische bron; het komt vrij bij rottingsprocessen, in moerassen en bij het opgraven van fossiele brandstoffen als steenkool. Ook de veeteelt is een belangrijke bron. Methaan wordt gevormd bij de ontbinding van organisch materiaal zonder zuurstof, maar ook bepaalde methanogene bacteriën hebben het gas als afvalproduct. Methaan is een broeikasgas dat een 22 keer groter effect heeft dan kooldioxide.

Methanogene bacteriën kunnen op de gekste plekken overleven. Ze zijn lid van een groep primitieve micro-organismen, de Archaea.

Ondergrondse opslag

Niet al het methaan op onze planeet zit in de atmosfeer. Ondergronds is er een gebied waar druk en temperatuur de vorming van methaan-hydraat mogelijk maken. Dat is een verbinding van methaan en water in een onregelmatig ijskristal. Het methaan in die lagen is in dieper gelegen lagen van de aardkorst gevormd door bacteriën en vast komen te zitten in de methaan-hydraten.

Overzicht van methaan-hydraat opslag in de aardkorst. De lagen liggen onder waterlagen van 500 tot 1000 meter diep en in gebieden waar de druk en koude het methaan-ijs mogelijk maakt. bron: Naval Research LaboratoryKlik op de afbeelding voor een grotere versie.

Door veranderingen in druk of temperatuur smelt soms een deel van het methaan-hydraat, waarbij het methaan vrijkomt in de atmosfeer. Zo’n proces is ook op Mars mogelijk: daar is vlak onder het oppervlak een zone waar methaan-hydraten kunnen vormen en methaan vastleggen. Ook de permafrost (een laag permanent bevroren grond) kan methaan uit diepere gebieden voor langere tijd opslaan.

Stabilisatievelden van methaan-hydraat (methaan gevangen in ijs) op aarde.* Links het druk-temperatuur-gebied waarin methaan-hydraat kan bestaan.* In de middelste grafiek de temperatuur in oceaan en aardkorst, afhankelijk van de diepte.* Rechts de combinatie van de twee andere grafieken: die geeft de gebieden in oceaan en aardkorst (stabilisatievelden) waarin methaan-hydraten stabiel zijn. Te diep en de temperatuur is te hoog voor een stabiel methaan-hydraat; te dicht bij het oppervlak is het te warm en is de druk te laag. Met dank aan dr. B. Andeweg, VU (Amsterdam)Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Net als op aarde is ondergrondse opslag op Mars niet perfect en lekt er altijd wel wat methaan de atmosfeer in. De dieperliggende bron van het methaan is dan onzeker: bacteriën zoals op aarde zijn zeker een optie, maar ook vulkanische activiteit kan uit waterijs methaan vormen. Ondergronds vulkanisme op Mars zou trouwens net zo’n grote verrassing zijn als ondergrondse bacteriën: Mars vertoont aan zijn oppervlak geen enkele vulkanische activiteit en er is altijd gedacht dat de rode planeet van binnen koud en gestold is.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 28 maart 2004

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.