AryaStark schrieb:Es wird mittlerweile auch durchaus kontrovers diskutiert,ob reichlich Sauerstoff in der Atmosphäre hinteichend als Biosignatur für Leben ist
https://www.erkenntnishorizont.de/weltraum/exoplaneten/sauerstoff-doch-kein-eindeutiges-anzeichen-fur-leben-auf-exoplaneten/
Da fragt man sich allerdings, wieso hier auf der Erde die Titanoxide keinen Anteil an der Produktion des atmosphärischen Sauerstoffes haben. Ich mein, in der Erdkruste gehört Titan zu den zehn häufigsten Elementen, stellt einen Masseanteil von 0,565% der kontinentalen Erdkruste, Wasser gibts auf der Erde reichlich, und UV gabs vor dem atmosphärischen Schutz durch Sauerstoff ebenfalls reichlich. Dennoch lag der atmosphärische O2-Anteil in der Frühzeit der Erde bei ziemlich genau 0%. Schon sehr früh erzeugten die ersten Lebewesen O2 als Abfallprodukt ihres Stoffwechsels und gaben diesen an ihre Umgebung ab. Doch gab es damals viel reines Eisen und andere Stoffe, welche praktisch den gesamten freigesetzten Sauerstoff schnell wieder banden, sodaß Wasser und Atmosphäre sich nicht mit Sauerstoff anreicherten. Zu dieser Zeit enthielt die Atmosphäre "immerhin" schon fast 10
-5 PAL (present atmospheric level), also 0,0002%. Vor 2,45 Milliarden Jahren waren diese Sauerstoff bindenden Materialien dann gesättigt, und vor 2,4 Milliarden Jahren gab es die sogenannte "Große Sauerstoffkatastrophe" mit einem enorm hohen Sauerstoff-Anteil in der Atmosphäre. Die Erdatmosphäre verlor ihren Treibhaus-Effekt, und die Erde versank in eine globale Eiszeit. Der Sauerstoff-Anteil fiel bald wieder und lag bei unter 10
-3 PAL. Stieg dann erst allmählich an und erreichte vor einer Milliarden Jahre einen Atmosphärenanteil von ca. 3%, wo es bis zum Cryogenium blieb. Ab da erhöhte sich der O2-Anteil in den Meeren und der Atmosphäre, was die Evolution der Vielzeller im folgenden Ediacarium und schließlich die kambrische Explosion ermöglichte.
Titan ist mit 0,565 Massenprozent ein ziemlich häufiges Element in der (kontinentalen) Erdkruste. Sieht man hingegen ins Sonnensystem, sieht es nicht mehr ganz so rosig aus. Hier liegt der Massenanteil bei knapp 0,000.008.2 Prozent. Da die Elemente H und He den Großteil der elementaren Masse stellen, diese Elemente aber bei der Planetenbildung eine untergeordnete Rolle spielen, laß ich sie mal komplett weg und berechne den Masseanteil von Titan unter allen Elementen des Sonnensystems ohne H und He (obwohl Wasserstoff in Verbindungen durchaus reichlich vorkommt auf den Planeten, aber egal). Ohne H und He liegt der Masseanteil von Titan im Sonnensystem bei immerhin gut 0,006.2 %. Mit anderen Worten, der Masseanteil von Titan in der Erdkruste liegt um den Faktor 100 über dem zu erwartenden Wert! Ist unsere Erde da überhaupt eine geeignete Referenz für den Titan-Anteil von Exoplaneten? Und selbst bei uns scheinen die Titanoxide ja keine nennenswerte Rolle für die Herkunft des atmosphärischen Sauerstoffes zu spielen. Insofern wage ich mal die These, daß Planeten, die eine Atmosphäre mit nennenswert O2 besitzen, dies allenfalls in extremst seltenen Ausnahmefällen der Anwesenheit von Titanoxiden verdanken.
O
2 als Biomarker bleibt weiterhin sinnig, man sollte halt im Hinterkopf haben, daß es unter soundso vielen x-tausend Planeten mit O
2-haltiger Atmosphäre auch mal einen mit TiO-erzeugtem Sauerstoff geben könnte.
Und der Witz: für die TiO-katalytische Erzeugung von freiem O
2 brauchts flüssiges Wasser - die Grundvoraussetzung schlechthin für C-basiertes Leben auf einem Planeten, die wir kennen!
Wikipedia: Liste der Häufigkeiten chemischer ElementeWikipedia: Titan (Element)#VorkommenWikipedia: Entwicklung der ErdatmosphäreWikipedia: Große Sauerstoffkatastrophe
