Menschen Wissenschaft Politik Mystery Kriminalfälle Spiritualität Verschwörungen Technologie Ufologie Natur Umfragen Unterhaltung

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

73 Beiträge, Schlüsselwörter: Leben, Planeten, Sonnensystem, EIS, Nordpol, Südpol, Merkur, Eiskrater, Eisschicht

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

21.08.2014 um 16:43
ne, selbst mit hohen Temperaturen wäre es extrem unwahrscheinlich.

Hier spielt einfach schon die Affinität der Elemente zu bestimmten Konstellationen eine Rolle.

Silizium wird gerne angeführt, da es wie Kohlenstoff eine 4-fache Verbindung eingehen kann. Ein Chemie Professor hat darüber eine Vorlesung geredet, aber das ist zu lange her.
Nur unterscheiden sich durch die höhere Ordnungszahl die Verbindungslänge und glaube auch die Winkel der Verbindungen.
So könnte man keine Silikatkette mit Wasserstoff herstellen, bzw. nur tempörär, da die Verbindung durch Sauerstoff ersetzt werden würde.

Was der Verweis mit Methan soll, versteh ich nicht, da es kohlenstoffbasiertes Leben wie unseres wäre. Insofern verändert sich da nicht allzuviel und Methan ist ja das einfachste Kohlenwasserstoff Molekül. Da wäre mal eine Quelle interessant, wie man sich die ganze Struktur vorstellen muss.
Aber kann auch sein, dass ich den Grundsatz hier auch falsch verstehe.


melden
Anzeige

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

21.08.2014 um 16:47
http://www.nationalgeographic.de/aktuelles/es-gibt-leben-auf-dem-saturnmond-titan

Mein Fehler, wäre jetzt nicht Methan als Grundbaustein sondern Kreislauf, analog zu Wasser bei uns.


melden

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

21.08.2014 um 16:59
Ah ok, trotzdem danke für den Artikel, liest sich sehr interessant.

Da könnte sich eine Mission zum Titan lohnen um dieses Rätsel zu lösen. Denn die Hinweise scheinen sehr konkret zu sein, dass sich hier ein besonderes Ökosystem gebildet haben könnte, oder aber, dass Faktoren dort eine Rolle spielen, die man bislang noch nicht kennt.

EIn ähnliches Phänomen, kann man auf dem Mars beobachten, so zeigt die Mars Atmosphäre im Frühling lokale Anstiege von Methan, was sonst nicht auf dem Mars vorkommt und daher einen zyklischen Ursprung haben muss. Daher geht man auch hier davon aus, dass Mikroben im Untergrund eine Methanblüte produzieren.


melden
ornis
ehemaliges Mitglied

Lesezeichen setzen

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

21.08.2014 um 17:22
@NordicStorm

Und sonst ist alles in Ordnung bei Dir?


melden
Hoffmann
ehemaliges Mitglied

Lesezeichen setzen

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

21.08.2014 um 18:35
@Ge0

Zur vertiefenden Lektüre kann ich Dir diesen Forenbeitrag empfehlen:

http://www.ausserirdische.de/showthread.php?t=1722

Darin sind auch Überlegungen zu Siliziumleben und Alternativen zu Wasser (Ammoniak und Methan) enthalten.

EDIT: Zur Ergänzung vielleicht auch noch das hier:

http://www.astronews.com/forum/showthread.php?7474-warum-sollte-es-kein-anderes-leben-geben&p=104372#post104372

Viel Spaß beim Lesen! :)


melden

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

21.08.2014 um 19:18
@Hoffmann

danke für die Links.

Grade letzterer listet die Details, die gerade gegen Silizium als Grundlage für Leben sprechen, die auch mal mein Prof in einer Vorlesung aufzählte.
Der entscheidenste ist wohl der das Si im Gegensatz zu C als Metall chemisch reagiert und somit untragbar wäre.

Das mit Ammoniak und Methan muss ich mal noch näher lesen.


melden
Hoffmann
ehemaliges Mitglied

Lesezeichen setzen

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

21.08.2014 um 20:38
Ge0 schrieb:Der entscheidenste ist wohl der das Si im Gegensatz zu C als Metall chemisch reagiert und somit untragbar wäre.
Na ja, Silizium ist zwar in seinem chemischen Charakter stärker metallisch als Kohlenstoff (weil eine Periode tiefer stehend), aber immer noch saure Oxide bildend. Das Problem ist eben wirklich die große Affinität zu Sauerstoff. Bei Kohlenstoff lassen sich Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff beliebig hin und herschieben, weil der Energieaufwand pro Bindung etwa gleich groß ist.

Bei Silizium ist der Aufwand für das Lösen einer Sauerstoffbindung etwa 30 bis 40 Prozent mehr als für das Lösen einer Wasserstoffbindung, so dass Silan bei Wasserkontakt den Sauerstoffanteil des Wassers an sich bindet und dafür die lockereren Wasserstoffbindungen löst. Als Reaktionsgleichung sieht das dann so aus:

SiH4 + 2 H2O -> SiO2 + 4 H2
Ge0 schrieb:Das mit Ammoniak und Methan muss ich mal noch näher lesen.
O.K., die Knackpunkte sind hierbei:

a) die tiefen Temperaturen und die Lösemitteleigenschaften bei Methan sowie

b) die Unmöglichkeit der Abscheidung reinen Ammoniaks aus einer wässrigen Lösung, so dass hier Wasser immer in Konkurrenz zu Ammoniak steht

Wenn Du noch Fragen dazu hast, kann ich noch einmal detaillierter darauf eingehen.


melden

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

22.08.2014 um 07:35
@ornis Ja, soweit schon.


melden
Ashert001
ehemaliges Mitglied

Lesezeichen setzen

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

22.08.2014 um 07:50
Wenn es eine Meterdicke Eisdecke gibt und der Rest des Planeten aber dauerhaft heiß ist, dann müsste es irgendwo dazwischen doch auch eine Art habitale Zone geben in der Leben möglich ist?


melden

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

22.08.2014 um 08:29
Davon gehe ich auch aus.


melden
HypnoBass
ehemaliges Mitglied

Lesezeichen setzen

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

22.08.2014 um 08:48
Interessant.
Irgendwann wird die Menschheit soweit mit der Technik sein, das eine kleine Raumstation auf Merkur durchaus interessant wäre.
Wasser ist ja vorhanden.
Daraus lässt sich wiederum Wasserstoff gewinnen.
Wenn wir dann Wasserstofftriebwerke oder Fusionsreaktoren benutzen könnte aus Merkur eine Weltraumtanke werden mit einer Örtlichen Kolonie.
Nur fraglich ist dann ob wir dann auch soweit mit der Technik sind das ganze vor extremer Hitze oder Kälte zu Schützen da der Planet ja scheinbar ein wenig ''Eiert''


melden
Hoffmann
ehemaliges Mitglied

Lesezeichen setzen

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

22.08.2014 um 08:54
@Ashert001

"habitabel" heißt ja zunächst nicht mehr als "bewohnbar". Die bewohnbaren Areale auf Merkur würden sich auf die Regionen beschränken, wo flüssiges Wasser vorhanden sein könnte. Wasser kann aber nur dort flüssig sein, wo dem Dampfdruck des Eises bei Erwärmung ein Gegendruck entgegengesetzt ist. Anderenfalls sublimiert Eis sofort zu Wasserdampf, wobei der flüssige Aggregatzustand übersprungen wird.

Auf der Erde übernimmt dies der Luftdruck bzw. die Gewichtskraft der Luftmenge der Atmosphäre. Auf einigen Monden sorgt eine hinreichend dicke Eisdecke für den nötigen Gegendruck, so dass sich dort Ozeane befinden können, die mehr als Hundert Kilometer tief sind.

Auf dem Mars ist der Atmosphärendruck zu niedrig, als dass dort flüssiges Wasser an der Oberfläche bestehen könnte. In tieferen Sedimentschichten ist das gerade noch möglich, worauf einige Fließstrukturen in der Nähe der Marsvulkane schließen lassen.

Schauen wir uns die Situation auf dem Merkur an. Auf den von der Sonne beschienenen Flächen wird es während des Merkurtages bis zu 400 Grad Celsius heiß. Das heißt, wenn dort irgendwelche Eisreste vorhanden sein sollten, würden sie so stark erhitzt, dass sie zu Dampf sublimieren. Ein wirksamer Gegendruck ist nicht vorhanden, da a) eine Atmosphäre fehlt und b) keine hinreichend dichten Sedimentschichten vorhanden sind, die das Verdampfen verhindern könnten. Folglich können in den von der Sonne beschienen Flächen keinerlei Eis- oder Wasservorkommen vorhanden sein.

Damit verbleiben die Kraterböden in den beiden Polregionen. Auch hier herrscht Vakuum, das heißt, die Temperatur dürfte niemals über Null Grad Celsius ansteigen, da sonst das Eis sublimiert. Auch eine Deckschicht aus Regolith-Staub dürfte sich nicht über Null Grad erwärmen, da sonst die darunter liegenden Eis-Schichten sublimieren würden. Weiterhin kann die Regolith-Schicht nicht sehr dick sein, da anderenfalls die Eisvorkommen nicht nachweisbar gewesen wären.

Also reicht der Gegendruck dieser Staubschicht nicht aus, um dem Dampfdruck etwas entgegensetzen zu können. Erwärmung über den Schmelzpunkt des Eises hinaus führt damit notwendigerweise zum Verdampfen des Eises, ohne dass eine flüssige Phase sich anreichern und eine Art Schmelzwasserzone bilden könnte.

Daraus ergibt sich für potenziell dort angekommene Mikroben (was über Transspermie von der Erde nicht ganz auszuschließen ist) das Problem, dass die vorhandenen Wassermengen auf Merkur stets in gefrorener und damit nicht erschließbarer Form präsent sind. Die Mikroben könnten das Wasser somit nicht anzapfen und für den eigenen Stoffwechsel verwerten. Das Resultat ist, dass der Stoffwechsel zum Erliegen kommt.

Der Strahlungsinput über die verschiedenen Strahlungen kosmischer Herkunft bewirkt dann, dass diese Mikroben Schäden in ihren Genomen erhalten, die sie nicht mehr reparieren können, weil ja der Stoffwechsel - und damit jegliche Regulationsmechanismen und Reparaturmechanismen - ruht.

Die Folge ist, dass der Aufenthalt eventueller Mikroben auf der Merkuroberfläche über kurz oder lang stets letal verläuft, auch wenn über eine gewisse Zeit lang über Sporenbildung eine Ruhephase aufrechterhalten werden kann. Es kann daher auf Merkur keine habitable Zone geben.


melden

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

22.08.2014 um 08:59
Hab da einen netten Artikel zum Thema gefunden - ist allerdings schon ein paar Jährchen alt:

http://www.tagesspiegel.de/wissen/ausserirdische-aliens-aus-saeure-und-silizium/1248726.html

Allerdings widersprechen sich da 2 Absätze:

Doch es gibt noch ein anderes Element, das wie Kohlenstoff in der Lage ist, lange Molekülketten zu bilden: Silizium. Allerdings sind auf Silizium basierende Moleküle hochgradig instabil – jedenfalls unter irdischen Bedingungen. „In einer Umgebung ohne Sauerstoff und ohne Wasser dagegen ist eine auf Silizium aufbauende Chemie durchaus plausibel“, erklärt der britische Biochemiker William Bains. Solche Bedingungen gibt es beispielsweise auf Titan, dem größten Mond des Planeten Saturn. Bei den dort herrschenden Temperaturen von minus 180 Grad Celsius könnte eine Silizium-Biologie sogar besser funktionieren als eine Kohlenstoff-Biologie, meint der Forscher.

Ist ausreichend Sauerstoff vorhanden, so bildet Silizium allerdings bereits während der Planetenentstehung Silikat genannte Gesteine. Bei den erdähnlichen Planeten ist das Silizium deshalb nahezu vollständig in Kruste und Mantel gebunden. Bei Temperaturen über 1000 Grad Celsius werden Silikate jedoch flüssig. Dann könnten diese Moleküle nach Ansicht der amerikanischen Physiker Robert Shapiro und Gerald Feinberg eine komplexe Aktivität entfalten, die zu einer exotischen Biochemie führt – und schließlich zu Lebensformen auf Silizium-Basis, die sich beispielsweise im heißen Magma des Erdmantels wohlfühlen könnten.
---

Alles in allem sind da sehr viiiieeeele vielleichts drin.


melden
Anzeige
Hoffmann
ehemaliges Mitglied

Lesezeichen setzen

Nasa entdeckt Eisdecke auf dem Planeten Merkur

22.08.2014 um 09:31
liezzy schrieb:Bei den dort herrschenden Temperaturen von minus 180 Grad Celsius könnte eine Silizium-Biologie sogar besser funktionieren als eine Kohlenstoff-Biologie, meint der Forscher.
Leider hat sich der Forscher nicht darüber ausgelassen, wie das energetisch machbar sein sollte. Nehmen wir mal die Verhältnisse auf Titan. Die Temperaturen bei minus 180 Grad Celsius bewirken gemäß Faustregel von van t'Hoff eine Reduzierung der Reaktionsgeschwindigkeiten auf 2^-20 bis 3^-20 dessen was bei Zimmertemperatur (20 Grad Celsius) abläuft.

Damit Silane Polymere bilden können, müssen sie sich Verketten. Das erfordert Energie, die angezapft werden müsste. Angenommen, es gibt eine anzapfbare Quelle (über die Umsetzung von Ethin mit Wasserstoff zu Methan ist bereits spekuliert worden), dann müssen wir uns die Resultate ansehen.

Polysilane sind analog zu Paraffinen, also chemisch äußerst träge und kaum zu etwas zu gebrauchen - jedenfalls nicht für eine enzymatische Funktion, sondern allenfalls - analog zu unseren Fetten - als Speicherstoff oder - analog zu Zellulose - als Baustoff für Zellwände oder Zellmembranen.

Da Sauerstoff fehlen muss, bleiben nur noch Stickstoff und Wasserstoff als Grundelemente übrig, um eine Biochemie aufzubauen. Was lässt sich daraus machen? Beispielsweise Blausäure (HCN) und daraus abgeleitet einige Heterocyclische Verbindungen, wie z.B. das aus unserer Biochemie bekannte Adenin.

Problematisch ist dann aber das fehlende Wasser bzw. der fehlende Sauerstoffanteil, denn um z.B. so etwas wie RNA zu basteln, wo komplementäre Basen eine Vererbung ermöglichen, gehen dem Adenin die passenden Basen aus. Und endständige Aminogruppen scharen willig Wasserstoffatome um sich, so dass zwar ein positiver Ladungspol entsteht, aber das negative Äquivalent, das bei uns in Gestalt von endständigen Ketogruppen vorhanden ist (u.a. bei Uracil und Thymin, aber auch bei den Basen Guanin und Cytosin), ist infolge fehlenden Sauerstoffs auch hier fehlend.

Erschwerend kommt bei allem hinzu, dass aufgrund der niedrigen Temperaturen so gut wie alles als Feststoff anfällt und damit zunächst in Lösung gehen muss, um verfügbar zu sein. Die Lösemitteleigenschaften von Methan als unpolare Flüssigkeit bewirken jedoch, dass sich polare Verbindungen, wie z.B. Adenin oder auch andere polare Stoffe, die über endständige Aminogruppen verfügen, nicht lösen, sondern - analog zu Fett in Wasser - sich als Oberflächenfilm abscheiden und für Reaktionen nicht weiter zur Verfügung stehen.

Damit verbleiben unpolare Verbindungen, die in gelöster Form vorliegen und in einer Biochemie eine Rolle spielen können. Doch unpolare Verbindungen sind aus chemischer Sicht höchst langweilig, weil katalytisch träge. Um so etwas wie unser Proteom aufzubauen, muss chemische Vielfalt her, die bewirken kann, dass z.B. Verbindungen gespalten oder verknüpft werden können oder aber dass bestimmte Verbindungsgruppen transferiert werden können usw. Dies wird aber wirksam dadurch verhindert, dass Polarität in Methan als Biosolvens nicht möglich ist. Unpolare Verbindungen haben nun mal kein Energiegefälle, das nötig ist, um eine Katalyse durchzuführen.

Folglich versackt eine Chemie ohne Sauerstoff, aber dafür mit Silizium statt Kohlenstoff im chemischen Gleichgewicht, wo sich zwar immer mehr Reaktionsprodukte aus Zufallsreaktionen ansammeln, aber niemals eine Chance besteht, dass eine selbsttätige Organisation hochwachsen kann, die zur aktiven Entropietrennung führt.
Lebensformen auf Silizium-Basis, die sich beispielsweise im heißen Magma des Erdmantels wohlfühlen könnten.
Ich denke, das könnte man leicht nachweisen, wenn man erkaltete Magma auf erstarrte Zellreste hin untersucht. Meines Wissens wurde da noch nichts derartiges gefunden. Und die Einwände bezüglich der Eigenschaften von Silizium sind nicht einfach dadurch obsolet geworden, weil Silikate irgendwann auch mal schmelzen und dann flüssig sind. Eine Biochemie ist deshalb noch lange nicht drin.


melden

Neuen Beitrag verfassen
Dies ist eine Vorschau, benutze die Buttons am Ende der Seite um deinen Beitrag abzusenden.
Bereits Mitglied?  
Schriftgröße:
Größe:
Dateien Hochladen
Vorschau
Bild oder Datei hochladen

Bleib auf dem Laufenden und erhalte neue Beiträge in dieser Diskussion per E-Mail.


Oder lad dir die Allmystery App um in Echtzeit zu neuen Beiträgen benachrichtigt zu werden:

Ähnliche Diskussionen

310 Mitglieder anwesend
Konto erstellen
Allmystery Newsletter
Alle zwei Wochen
die beliebtesten
Diskussionen per E-Mail.

Themenverwandt