News: Marssonde Phoenix: Analysenofen ist gefüllt
Am 11. Juni 2008 gelang plötzlich, was mehrere Tage Probleme bereitete: Der Analysenofen des Instruments TEGA war nach zehn Sekunden voll und bereit zur Messung. Warum jetzt plötzlich der Marsboden durch das feine Einfüllsieb problemlos hindurchrutschte, bleibt ein Rätsel. Nun warten die Forscher gespannt auf die Messergebnisse.
© NASA, JPL / Caltech / University of Arizona / MPS (Ausschnitt)
Bislang stehen die Forscher der University of Arizona, die das Projekt Phoenix für die NASA leiten, vor einem Rätsel. Noch vor zwei Tagen hatte selbst intensives Rütteln des Einfüllsiebs für 20 Minuten nur einige wenige Körnchen in den Analysenofen des "Thermal and Evolved Gas Analyzers TEGA" fallen lassen (wir berichteten), nun reichten schon zehn Sekunden Vibration und der Ofen war voll. Und das mit dem gleichen Material.
"Der Marsboden in dieser Region hat einige ungewöhnliche Eigenschaften", sagte Peter Smith, der Chefwissenschaftler von Phoenix. "Wir sind nun sehr interessiert daran zu erfahren, welche Art von chemischer und mineralischer Aktivität die feinen Partikel so zusammenklumpen ließ"
Die Wissenschaftler hatten schon befürchtet, dass sie diesen Analysenofen ohne Messung aufgeben müssten. TEGA besteht aus acht unabhängigen Öfen mit jeweils eigenen Einfüllöffnungen. Jeder Ofen kann aber nur einmal verwendet werden.
In den nächsten Tagen wird nun der Ofen schrittweise auf immer höhere Temperaturen aufgeheizt, und ein angeschlossenes Massenspektrometer untersucht die bei den unterschiedlichen Temperaturstufen freigesetzten Gase. Jeder der Analysenöfen erreicht 1000 Grad Celsius Maximaltemperatur.
Ganz zu Anfang dürften sich in den Massenspektren vor allem an den Oberflächen der Mineralkörner adsorbierte Kohlendioxid-Moleküle aus der Marsatmosphäre zeigen, denn die Körner waren ihr für viele Millionen Jahre ausgesetzt. Falls bereits in dieser Bodenschicht Wasser in Form von Eis enthalten ist, so würde es auch schon bei niedrigen Temperaturen entweichen.
Oberhalb von etwa 100 Grad Celsius würde das so genannte Kristallwasser aus möglichen Tonmineralen und Sulfaten im Marsboden entweichen. Kristallwasser bezeichnet an festen Plätzen eingebaute Wassermoleküle im Kristallgitter der Minerale, die sich erst bei höheren Temperaturen "austreiben" lassen.
Ein Beispiel für ein auch im Marsboden mögliches Sulfatmineral ist Gips, ein Kalziumsulfat mit je zwei Wassermolekülen pro Formeleinheit. Bei einer Temperatur von 130 Grad Celsius verliert Gips die Hälfte seiner Wassermoleküle, oberhalb von 147 Grad Celsius den Rest. Dabei wandelt sich der Gips unter Gewichtsverlust in das Mineral Anhydrit um.
Bei Temperaturen oberhalb von 600 bis 700 Grad Celsius begännen sich eventuell im Marsboden enthaltene Karbonate wie Kalzit zu zersetzen und würden ebenfalls Kohlendioxid freisetzen.
Es ist also nicht nur interessant zu untersuchen, welche Gase beim Erhitzen aus dem Marsboden entweichen, sondern auch, bei welchen Temperaturen das geschieht. Dann kann man auch auf die chemische Zusammensetzung des im Ofen befindlichen Mineralgemischs zurückschließen. Nun heißt es abwarten, die Ergebnisse in den nächsten Tagen dürften spannend werden.
TA
"Der Marsboden in dieser Region hat einige ungewöhnliche Eigenschaften", sagte Peter Smith, der Chefwissenschaftler von Phoenix. "Wir sind nun sehr interessiert daran zu erfahren, welche Art von chemischer und mineralischer Aktivität die feinen Partikel so zusammenklumpen ließ"
Die Wissenschaftler hatten schon befürchtet, dass sie diesen Analysenofen ohne Messung aufgeben müssten. TEGA besteht aus acht unabhängigen Öfen mit jeweils eigenen Einfüllöffnungen. Jeder Ofen kann aber nur einmal verwendet werden.
In den nächsten Tagen wird nun der Ofen schrittweise auf immer höhere Temperaturen aufgeheizt, und ein angeschlossenes Massenspektrometer untersucht die bei den unterschiedlichen Temperaturstufen freigesetzten Gase. Jeder der Analysenöfen erreicht 1000 Grad Celsius Maximaltemperatur.
Ganz zu Anfang dürften sich in den Massenspektren vor allem an den Oberflächen der Mineralkörner adsorbierte Kohlendioxid-Moleküle aus der Marsatmosphäre zeigen, denn die Körner waren ihr für viele Millionen Jahre ausgesetzt. Falls bereits in dieser Bodenschicht Wasser in Form von Eis enthalten ist, so würde es auch schon bei niedrigen Temperaturen entweichen.
Oberhalb von etwa 100 Grad Celsius würde das so genannte Kristallwasser aus möglichen Tonmineralen und Sulfaten im Marsboden entweichen. Kristallwasser bezeichnet an festen Plätzen eingebaute Wassermoleküle im Kristallgitter der Minerale, die sich erst bei höheren Temperaturen "austreiben" lassen.
Ein Beispiel für ein auch im Marsboden mögliches Sulfatmineral ist Gips, ein Kalziumsulfat mit je zwei Wassermolekülen pro Formeleinheit. Bei einer Temperatur von 130 Grad Celsius verliert Gips die Hälfte seiner Wassermoleküle, oberhalb von 147 Grad Celsius den Rest. Dabei wandelt sich der Gips unter Gewichtsverlust in das Mineral Anhydrit um.
Bei Temperaturen oberhalb von 600 bis 700 Grad Celsius begännen sich eventuell im Marsboden enthaltene Karbonate wie Kalzit zu zersetzen und würden ebenfalls Kohlendioxid freisetzen.
Es ist also nicht nur interessant zu untersuchen, welche Gase beim Erhitzen aus dem Marsboden entweichen, sondern auch, bei welchen Temperaturen das geschieht. Dann kann man auch auf die chemische Zusammensetzung des im Ofen befindlichen Mineralgemischs zurückschließen. Nun heißt es abwarten, die Ergebnisse in den nächsten Tagen dürften spannend werden.
TA
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