2 Promille Methan…weil Leben
Interessant ist, dass zumindest Charnay und Kollegen davon ausgehen, dass man doch auch was an Methan braucht, um die Erde von vor 3 -2.5 Milliarden Jahre warm genug für flüssiges Wasser zu halten. Und zwar ne relativ große Menge. Etwa das 1000fache des heutigen Wertes. Und als einzige Quelle für soviel Methan steht auf der Erde eigentlich nur folgendes zur Verfügung: Leben. Genauer gesagt, Methanbildner. D.h. hier gehen die Kollegen davon aus, dass die Entstehung von Leben dafür gesorgt hat, dass die Atmosphäre der archaischen Erde so mit dem Treibhausgas Methan angereichert war, dass die Erde auch weiterhin lebensfreundlich blieb.
Bild (NASA Jet Propulsion Laboratory (NASA-JPL)): Tholine entstehen in der Titan-Atmosphäre und entstanden vermutlich mit dem allerersten Leben auf der Erde bevor freier Sauerstoff diesen orangefarbenen Dunst entfernte.
Und in Ermanglung von Sauerstoff als Reinigungsmittel der Atmosphäre, wird dann vermutlich das passiert sein, was heute immer noch auf dem Titan passiert: Komplizierte photochemische Prozesse setzten Stickstoff und Methan (2) um in photochemischen orangefarbenen Dunst oder Tholine. Und wenn Ihr jetzt fragt, was Tholine sind…Tholin heißt einfach nur “schlammfarbiges Zeugs” aber auf griechisch. Klingt halt gelehrter ;-P Na ja, es handelt sich wohl um komplexe also lange Kohlenstoff-Wasserstoff-Verbindungen. Und es wird im Moment recht intensiv daran geforscht, welche das genau sein könnten. Es muss durch Photochemie in einer Planetenatmosphäre entstehen und es ist eben orange. Vielleicht sind noch andere Planeten außerhalb des Sonnensystems in orange-farbenen Dunst gehüllt, was auf einem nicht allzu kaltem Planeten – wärmer als Titan – durchaus auf Leben hindeuten könnte. Giada Arnay und Kolleginnen sind da zumindest zuversichtlich, dass sich so etwas anhand der recht charakteristischen breiten UV- Absorptions-Signatur aufspüren ließe (3).
Der Himmel lichtet sich vom orangefarbenen Dunst und wird blau – weil Leben sich weiterentwickelte
Tja, und dann erfand das Leben die effiziente oxygene Photosynthese zur Nutzung der Sonnenstrahlung als Energiequelle. Und der orange-farbene Himmel des allerersten Lebens von damals wurde nach der großen Sauerstoffkatastrophe so blau, wie wir es heute gewohnt sind. Sauerstoff und Wasserdampf entfernte den ganzen schönen orangene Dunst. Und spätestens jetzt würden etwaige außerirdische Beobachter heftig darüber spekulieren, ob soviel freier Sauerstoff in der Atmosphäre ein eindeutiges Zeichen von Leben ist oder nicht? So wie wir schon heute darüber diskutieren, obwohl wir noch keine Atmosphäre eines felsigen extrasolaren Planeten gesehen haben. Schon gar nicht die eines möglicherweise lebensfreundlichen.
Aber wenn Ihr mal in den Himmel hochschaut, vielleicht denkt Ihr daran, dass der Himmel unserer Erde ganz früher mal orange war und nicht blau. Und vielleicht sieht der Himmel ganz woanders aufgrund von Leben auch so aus – mit Sauerstoff-Maske, damit man nicht erstickt ;-P
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(2) Und woher kommt das viele Methan auf dem Titan? Interessante Frage. Hier gibt es mehr dazu: https://slideplayer.com/slide/3300478/
Es gibt wohl ein komplexes Zusammenspiel zwischen Photochemie, Atmosphäre, Regen und spezielle Eiskäfigen (Klathrate), die zusammen dafür sorgen, dass sich Methane in größeren Mengen stabil in der kalten Titan-Umgebung halten kann.
(3)
The Pale Orange Dot: The Spectrum and Habitability of Hazy Archean Earth, Arnay, Giada et al. Astrobiology, Volume 16, Issue 11, 2016, pp.873-899
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