Mars Science Laboratory - Curiosity

[irony]

Ja, kann sein. Mit organischen Reaktionmechanismen kenne ich mich aber nicht so aus. Mangan ist ganz sicher reichlich vorhanden, ist von der Mineralogie her an Eisen gekoppelt.

(edit: ah, du hast zu Magnesium gewechselt.. Macht nix, auch davon gibt's ne Menge)

Mit Chemie habe ich mich lange nicht mehr ernsthaft befasst. Ich dachte zuerst, Mangan würde eine Rolle spielen, aber es ist Magnesium, was über CO2 + 2 Mg --> C + 2 MgO macht. Platin ist der Kat, wo aus CO dann CO2 wird. Das ist natürlich die falsche Richtung.

Wasser kann für die Chemie natürlich auch nicht schaden.

Wie ich mir gerade das hier angeschaut habe, habe ich einen Schreck gekriegt: Metallcarbonyle ? Wikipedia
Wie was Einfaches (CO-Verbindungen) so kompliziert sein kann.

[Dannyboy]

Mit Chemie habe ich mich lange nicht mehr ernsthaft befasst. Ich dachte zuerst, Mangan würde eine Rolle spielen, aber es ist Magnesium, was über CO2 + 2 Mg --> C + 2 MgO macht.

Ja, das ist metallisches Magnesium. Das hast du auf dem Mars unter Garantie nicht.

[irony]

Ja, das ist metallisches Magnesium. Das hast du auf dem Mars unter Garantie nicht.

Und warum nicht?

(Wäre es nicht "einfacher", du würdest gleich etwas mehr schreiben, damit man es besser versteht, was du meinst?)


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
irony schrieb nach 4 Minuten und 1 Sekunde:

Mars (Planet) ? Wikipedia

Besides silicon and oxygen, the most abundant elements in the martian crust are iron, magnesium, aluminum, calcium, and potassium.

[xanrof]

Zunaechst: Das Gleichgewicht C <=> CO <=> CO2 haengt wesentlich vom Sauerstoff-Partialdruck und der Temperatur ab. Steigt die Temperatur stark an, verschiebt es sich nach links (ist im Detail aber komplizierter). Katalysatoren braucht es da eigentlich nicht. Bei niedrigen Temperaturen (Marsoberflaeche) reichen die Aktivierungsenergien durch Metalle aber nicht aus. Da braucht es dann eine zusaetzliche Energie-Zufuhr.

@Dannyboy: Richtig, Mg nur als MgO in Mineralphasen

@irony: das sind Durchschnittsanalysen, die kann man als element-masse% oder auch als oxid-masse% angeben. Der Unterschied ist jeweils nur ein konstanter Faktor. Elemente liegen in Mineralen meist als Oxide vor, weil soviel Sauerstoff bei der Bildung anwesend war.

In der Erdkruste ist z.B. Sauerstoff ds haeufigste Element mit 46 masse-%

https://de.wikipedia.org/wiki/Erdkruste

[irony]

Da braucht es dann eine zusaetzliche Energie-Zufuhr.

Da bietet sich doch das UV-Licht an. Welche UV-induzierten Reaktionen an der Oberfläche gibt es?

[xanrof]

Da bietet sich doch das UV-Licht an. Welche UV-induzierten Reaktionen an der Oberfläche gibt es?

Ganz so einfach isses leider nicht

Um die C-O Bindungen aufzuspalten, braucht man eine ganz bestimmte Energie (d.h. z.B. eine bestimmte Wellenlaenge des Lichts) Die Details habe ich jetzt nicht im Kopf.
Es ist aber bekannt, dass die Mars-Atmosphaere nur wenige, definierte "Durchlass"-Fenster im UV-Bereich hat, z.B.
(SPICAM on Mars Express: Observing modes and overview of UV spectrometer data and scientific results)

Ob die Intensitaeten ausreichen, kann ich jetzt so auf die schnelle nicht sagen.

Edit:
(neben der UV-Frage)
Ich seh grad, der Sauerstoff-Gehalt der Mars-Atm liegt bei durchschn. 0.14%,
d.h der Sauerstoff-Partialdruck liegt bei 8*10^-6 bar (bei 600 Pa = 6 mbar Gesamtsdruck).
Damit kann man ausrechnen, wann CO2 zu CO reagiert: Das ist bei rund 1600°C der Fall
(fuer Spezialisten: Gibb'sche Energie, Ellingham-Diagramm fuer die Reaktion 2CO+O2 = 2 CO2)
Oder umgekehrt: Der Sauerstoff-Partialdruck muesste auf etwa 10^-22 bar (!!) sinken,
damit bei Mars-Oberflaechen-Temperaturen CO entsteht.

[Dannyboy]

Und warum nicht?

(Wäre es nicht "einfacher", du würdest gleich etwas mehr schreiben, damit man es besser versteht, was du meinst?)

Man sollte nicht elementare Zusammensetzung mit Reinstoffen verwechseln. Metallisches Magnesium kann auf natürlichen Weg nicht entstehen, denn es ist zu reaktiv und reagiert mit allen möglichen anderen Elementen. Es ist dann Bestandteil verschiedenster Silikate, z.B. Pyroxene
Magnesium ist ein Leichtmetall und wird daher bei der Planetenentstehung in die äußere Erdkruste befördert und sich dort anreichern. Und dort mit beliebigen anderen Elementen in Reaktion treten.

Xanrof, das Boudouard-Gleichgewicht sieht ein wenig anders aus
C + CO2 <=> 2 CO

Irony, die radikalischen Reaktion, die durch photolytische Reaktionen in Gang gesetzt werden, bilden dann die aggressiven Chlorverbindungen, die man schon gefunden hat.

[xanrof]

Dannyboy,
Es ging hier nicht um das Boudouard-GGW, sondern um die erste Stufe der CO2-Reduktion:




Edit: Fuer das Boudouard ist der P(O2) noch zu hoch

[Liopleurodon]

Kohlenstoff gibt es in der Marsatmosphäre in Form von CO2 doch genug. Das wird sicher auch mit irgendetwas chemisch reagieren können, also würde ich mich nicht zu sehr über marsianischen Kohlenstoff wundern. Irgendwelche NASA-Erfolgsmeldungen oder angekündigte Sensationen nehme ich schon lange nicht mehr ernst. Wenn sie wirklich mal etwas finden, interessiert es niemanden mehr, weil sie ein paar Mal zu oft "Sensation" geschrieen haben. Selbst Bakterien sind nicht interessant, da müsste es schon mindestens ein paar marsianische Glühwürmchen geben, oder noch besser Artefakte einer nichtirdischen Zivilisation. Ansonsten ist der Mars genau das was man von ihm erwarten kann, eine öde Wüste, langweiliger als alles, was es auf der Erde gibt.

Ein Problem ist die ungewohnte und immer noch sehr unübersichtliche Chemie des Mars. Schon bei den Viking-Sonden hat man damit Überraschungen erlebt, als man in einem Experiment Bodenproben mit Wasser in Kontakt brachte und im Anschluss freien Sauerstoff gemessen hat, was zuerst auch als Zeichen von Photosynthese und somit Leben interpretiert wurde. Erst später kam jemand darauf, dass der Sauerstoff aus den Peroxiden stammt, mit denen der Boden durchzogen ist.

Überhaupt organische Moleküle in Oberflächennähe zu finden, sollte einen stutzig machen. Die allgegenwärtigen Peroxide - die hierzulande unter anderem in Desinfektionsmitteln und Badreinigern eingesetzt werden - sollten diese sehr effektiv abbauen.

Der Fund von Bakterien oder ähnlichen Lebensformen wäre hingegen eine Sensation, denn man hätte zum ersten Mal einen außerirdischen Organismus vor sich und könnte davon schon eine ganze Menge lernen. Mag sein, dass es primär für Biologen und Chemiker interessant wäre, aber die biologische und chemische Industrie sind in den westlichen Staaten sehr wichtig geworden.

Meine Vermutung ist allerdings, dass Bakterien auf dem Mars wohl eher mit den Sonden eingeschleppt wurden und man bei einer genaueren Betrachtung nur mutierte Varianten von Bacillus subtilis finden würde.

[irony]

Das größte Geheimnis der BBC natürlich.

Diese Folge, "Waters of Mars" habe ich gesehen, und es war ganz interessant, wie man sich eine bewohnte Forschungsanlage vorstellt, ein halbes Dutzend Kuppeln, sehr lange Verbindungskorridore. Was genau bei dieser Marsmission erforscht wurde, außer dem Aufenthalt an sich, wie man es auch von Biosphere II kennt, habe ich nicht mitbekommen, aber eine archäologische Ausgrabungsstätte war es sicher nicht. So etwas gab es in einem anderen Film. Vielleicht in ein einer Million Jahren finden Aliens unsere Spuren auf dem Mars. Denn diese Sonden wie Curiosity werden ja nicht zur Erde zurückkehren, und verrosten und zu Staub zerfallen werden sie da oben auch nicht.

[xanrof]

In ein paar Tagen soll Curiosity eine Stelle erreichen, an der zum ersten Mal der Bohrer eingesetzt wird.

Dies waere dann auch das erste Mal ueberhaupt, dass auf dem Mars Gestein angebohrt werden wuerde. Bisher gab es nur Analysen von den Oberflaechen. Diese Gesteinsoberflaechen sind aber im allgemeinen durch Verwitterung veraendert. Ein Bohren koennte Daten von unverwittertem Material liefern.

Der ausgewaehlte Gesteinsbrocken ist aber auch aus anderen Gruenden interessant. Zum einen finden sich dort Adern, die die Hauptschichtung kreuzen und die Hinweise auf zirkulierende, waessrige mineralische Loesungen sind. Auch Schraegschichtung im Sediment wurde ausgemacht, was erneut ein starker Hinweis auf fliessende Wassermengen ist.

Insgesamt unterscheidet sich die Region, in der sich der Rover jetzt befindet, von der Region um die Landestelle:
An der Landestelle wurden vermehrt groessere, gerundete Kiesel in etwas feinkoernigem Sediment gefunden. Dies sind Hinweise auf fliessende Wassermassen, wobei die Fliessgeschwindigkeit variierte. Typischerweise z.B. ein Flusslauf.
An der jetzigen Position findet sich vorwiegend Sandstein und feineres bis feinstkoerniges Material und keine groben Kiesel. Dies zeugt von reduzierten Fliessgeschwindigkeiten, die man erhaelt, wenn z.B. ein Fluss in ein groesseres Gewaesser, einen See oder ein Meer, muendet (Flussdelta).
(allgemein: je feiner die Korngroesse eines Sediments, desto geringer die Fliessgeschwindigkeit)

Es wird also spannend.

NASA Mars Rover Preparing to Drill Into First Martian Rock - NASA Jet Propulsion Laboratory

[Spocky]

Schrägschichtung ist kein Hinweis auf Wasser, die kriegst du auch subaerisch durch Wind hin und Staubstürme gibts auf dem Mars ja nun wahrlich genug.
Schrägschichtung ? Wikipedia
Ebenso kriegt man feinkörniges Material durch Windeinwirkung hin:
Löss ? Wikipedia

Gerundete Kiesel sind da schon eher ein gutes Zeichen, aber jetzt auch kein zwingendes.

[xanrof]

Schrägschichtung ist kein Hinweis auf Wasser, die kriegst du auch subaerisch durch Wind hin und Staubstürme gibts auf dem Mars ja nun wahrlich genug.

Natuerlich ist das ein Hinweis auf Wasser, aber eben kein Beweis. Und das habe ich auch nicht geschrieben.

Man kann das als Hinweis werten, auch Wasser als Verursacher zu pruefen. Und weitere Hinweise auf Wasser gibt es nun ja auch schon ein einige auf dem Mars.

[Spocky]

Was natürlich interessant wäre und hoffentlich auch untersucht wird ist der Winkel der Schrägschichtung. Diese kann schon eher ein Indikator für Wasser sein. Ebenso wären bestimmte Sonderformen denkbar, wie Hummocky Kreuzschichtung, wodurch sogar mögliche Wassertiefen abgeleitet werden könnten.

[T'hya]

Bei Curiosity gibts Computerprobleme. Hauptsache, die Störung ist bald behoben und es kann mit der Gesteinsprobenanalyse fortgefahren werden.

Mars: Curiosity wechselt die Gehirnhälften | heise online