Wissenschaftler der University of Texas in Austin veröffentlichten die neuesten Forschungsergebnisse und wiesen darauf hin, dass die vulkanische Aktivität auf dem frühen Mars möglicherweise große Mengen an reaktivem Schwefelgas freigesetzt hat, wodurch der Planet erwärmt und Bedingungen geschaffen wurden, die für das Überleben von Mikroben geeignet sind. Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat sich der Erforschung des wahren Aussehens des Mars in seinen Anfängen verschrieben, und diese neueste Studie legt nahe, dass das bei Vulkanausbrüchen freigesetzte Schwefelgas dazu beitragen könnte, den Mars durch den Treibhauseffekt zu erhitzen und seine Atmosphäre potenziell für die Entstehung von Leben geeignet zu machen.
Diese Forschung wurde von einem Team der University of Texas in Austin abgeschlossen und in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.
Durch die Analyse der Zusammensetzung von Marsmeteoriten und die Durchführung von mehr als 40 Computersimulationen untersuchte das Team die Mengen an Kohlenstoff-, Stickstoff- und Sulfidgas, die frühe Marsvulkane bei unterschiedlichen Temperaturen, chemischen Umgebungen und Gaskonzentrationen freigesetzt haben könnten. Die Ergebnisse stellen Klimamodelle in Frage, die bisher davon ausgegangen waren, dass Schwefeldioxid (SO₂) dominiert. Simulationen zeigen, dass die vulkanische Aktivität auf dem Mars vor 3 bis 4 Milliarden Jahren mit größerer Wahrscheinlichkeit große Mengen „reduzierten“ Schwefelgases freisetzte, darunter Schwefelwasserstoff (H₂S), Disulfid (S₂) und Schwefelhexafluorid (SF₆), das einen starken Treibhauseffekt haben könnte.
Die Hauptautorin Lucia Bellino, eine Doktorandin der Geowissenschaften, wies darauf hin, dass das Vorhandensein dieses reduzierten Schwefels Treibhausgase und Dunst auf dem Mars verursachen und dabei helfen könnte, Wärme und flüssiges Wasser zu speichern. Solche Gase und Redoxumgebungen unterstützen auch vielfältiges mikrobielles Leben in den hydrothermalen Systemen der Erde.
Anstatt sich ausschließlich auf die Gasfreisetzung an der Oberfläche zu konzentrieren, modellierte die Studie auch, wie Schwefel während geologischer Prozesse umgewandelt wird, insbesondere wie er sich von anderen Mineralien trennt, nachdem er in unterirdische Magmaschichten eingebaut wurde. Dieser Transformationsprozess ist äußerst wichtig für das Verständnis des chemischen Zustands des Gases vor seiner Freisetzung an die Oberfläche und von praktischerer Bedeutung für die Modellierung des frühen Klimas des Mars.
Die Studie ergab auch, dass sich Schwefel auf dem Mars häufig in verschiedene Formen umwandelt. Der größte Teil des Schwefels in Meteoriten ist reduzierter Schwefel, während die Marsoberfläche hauptsächlich aus mit Sauerstoff verbundenem Schwefel besteht. Dies deutet darauf hin, dass der „Schwefelzyklus“ – die Umwandlung zwischen verschiedenen Schwefelformen – auf dem frühen Mars vorherrschend gewesen sein könnte.
Letztes Jahr zerschmetterte der NASA-Rover Curiosity versehentlich einen Stein und entdeckte das Element Schwefel, eine Entdeckung, die das Modell des Teams stützt. Zum ersten Mal wurden reine Schwefelmineralien, die nicht mit Sauerstoff verbunden sind, direkt auf dem Mars entdeckt, was die Schlussfolgerung des Teams über die Freisetzung von Disulfiden und die Ausfällung von reinem Schwefel bestätigt.
Das Team plant, mithilfe von Modellen in Zukunft die Wasserquellen auf dem Mars weiter zu untersuchen und zu untersuchen, ob vulkanische Aktivität möglicherweise große Mengen Wasser auf die Planetenoberfläche bringt. Sie hoffen auch zu erfahren, ob reduzierter Schwefel Mikroben auf dem frühen Mars als „Nahrung“ gedient haben könnte, um das Leben in einer Umgebung zu ermöglichen, die den hydrothermalen Systemen der Erde ähnelt.
Der heutige Mars ist weit von der Sonne entfernt und die Durchschnittstemperatur beträgt etwa minus 80 Grad Celsius. Bellino hofft, dass Klimamodellierungsexperten die Forschung des Teams nutzen können, um die Temperatur des frühen Mars vorherzusagen und abzuschätzen, wie lange Mikroorganismen in einem warmen Klima überleben können.
Die Forschung wurde vom Center for Planetary Systems Habitability an der University of Texas in Austin, der National Science Foundation und der Heising-Simons Foundation finanziert.