Leben auf dem Mars: Erforschung und Beweise

Wenn man sich Orte vorstellt, an denen außerirdisches Leben potenziell leben könnte, inspirieren nur wenige Orte die Fantasie wie einer der nächsten Nachbarn der Erde. Seit Jahrhunderten hat der Mensch auf den Mars geschaut und ihn als Heimat für andere Wesen vorgestellt. In den letzten fünfzig Jahren haben verschiedene Missionen zum Roten Planeten versucht, die Wahrscheinlichkeit einer solchen Entwicklung zu bestimmen. Aber wie wahrscheinlich ist Leben auf dem Mars?



Dieses Bild von der NASA



Dieses Bild des Curiosity-Rovers der NASA blickt südlich von der Landestelle des Rovers auf dem Mars in Richtung Mount Sharp. Dies ist Teil eines größeren, hochauflösenden Farbmosaiks, das aus Bildern besteht, die mit der Mastkamera von Curiosity aufgenommen wurden. Bild veröffentlicht am 14. August 2012.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Eine bewohnbare Umgebung

Bei der Suche nach Leben stimmen die meisten Astrobiologen darin überein Wasser ist der Schlüssel . Alle Formen des terrestrischen Lebens benötigen Wasser, und obwohl es möglich ist, dass sich Leben ohne die kostbare Flüssigkeit entwickeln könnte, ist es einfacher, nach Bedingungen zu suchen, die als optimal bekannt sind, anstatt nach Bedingungen, die wir annehmen könnten.' [ 5 kühne Behauptungen des außerirdischen Lebens ]



Dies wirft ein Problem auf dem Mars auf. Der Planet ist heute trocken und unfruchtbar, wobei das meiste Wasser in den polaren Eiskappen eingeschlossen ist. Die Planeten dünne Atmosphäre ermöglicht es der Sonnenstrahlung, die Oberfläche des Planeten zu bestrahlen, was die Herausforderungen für die Umwelt erhöht. Beweise für Wasser tauchten erstmals im Jahr 2000 auf, als Bilder des Mars Global Surveyor der NASA Rinnen fanden, die sich aus fließendem Wasser gebildet zu haben schienen.

Aber der Mars war nicht immer ein wüstes Ödland . Wissenschaftler glauben, dass in der Vergangenheit Wasser in Flüssen und Bächen über die Oberfläche geflossen sein könnte und dass riesige Ozeane den Planeten bedeckt haben. Im Laufe der Zeit ging das Wasser in den Weltraum verloren, aber die frühen Bedingungen auf dem feuchteren Planeten könnten für die Entwicklung von Leben richtig gewesen sein. Einer Schätzung zufolge könnte ein alter Ozean bis zu 19 Prozent der Erdoberfläche bedeckt haben, verglichen mit 17 Prozent, die der Atlantische Ozean der Erde bedeckt.

'Da der Mars so viel Wasser verlor, war der Planet sehr wahrscheinlich länger nass als bisher angenommen, was darauf hindeutet, dass er länger bewohnbar gewesen sein könnte', sagte Michael Mumma, leitender Wissenschaftler bei Goddard, in a Stellungnahme .



Es ist auch möglich, dass flüssiges Wasser auf einem modernen Mars fließt, entweder auf der Oberfläche oder darunter. Die Debatte wird heute fortgesetzt, ob sich Merkmale, die als Recurring Slope Lineae (RSLs) bekannt sind, aus laufenden Wasserströmen oder fließendem Sand bilden. 'Wir haben uns RSL als mögliche flüssige Wasserflüsse angesehen, aber die Hänge entsprechen eher dem, was wir für trockenen Sand erwarten', sagte Colin Dundas vom Astrogeology Science Center des U.S. Geological Survey in Flagstaff, Arizona, in a Stellungnahme . „Dieses neue Verständnis von RSL unterstützt andere Beweise dafür, dass der Mars heute sehr trocken ist.

Wasser unter der Oberfläche kann für das Leben sogar noch besser sein. Grundwasser könnte potenzielles Leben vor starker Strahlung schützen. Es gibt Hinweise auf eine Eisablagerung von der Größe des Lake Superior. 'Diese Lagerstätte ist wahrscheinlich leichter zugänglich als das meiste Wassereis auf dem Mars, da sie sich auf einem relativ niedrigen Breitengrad befindet und in einem flachen, glatten Gebiet liegt, in dem die Landung eines Raumfahrzeugs einfacher wäre als in einigen anderen Gebieten mit vergrabenem Eis.' Forscher Jack Holt von der University of Texas sagte in a Stellungnahme .

Winzige UFOs

In den letzten vier Milliarden Jahren hat die Erde eine Reihe von Besuchern vom Mars empfangen. Unser Planet wurde von Gesteinen bombardiert, die von der Oberfläche des roten Planeten gesprengt wurden, einem der wenigen Körper im Sonnensystem, von dem Wissenschaftler Proben haben. Von den 34 Marsmeteoriten haben Wissenschaftler festgestellt, dass drei das Potenzial haben, Beweise für vergangenes Leben auf dem Mars zu tragen.



Ein in der Antarktis gefundener Meteorit machte 1996 Schlagzeilen, als Wissenschaftler behaupteten, er könne Spuren von Leben auf dem Mars enthalten. Das als ALH 84001 bekannte Marsgestein enthielt Strukturen, die den versteinerten Überresten bakterienähnlicher Lebensformen ähnelten. Nachuntersuchungen ergaben organisches Material, wobei die Debatte darüber, ob das Material durch biologische Prozesse verursacht wurde, erst 2012 beigelegt wurde, als festgestellt wurde, dass diese lebenswichtigen Inhaltsstoffe auf dem Mars gebildet wurden ohne Beteiligung des Lebens .

'Der Mars hat offenbar schon seit langem organische Kohlenstoffchemie', sagt Studienleiter Andrew Steele, Mikrobiologe an der Carnegie Institution of Washington, sagte demokratija.eu .

Diese organischen Moleküle sind jedoch nicht aus der Biologie, sondern aus Vulkanismus entstanden. Trotz des felsigen Ursprungs der Moleküle kann sich ihre organische Natur bei der Jagd nach Leben als positiv erweisen.

'Wir stellen jetzt fest, dass der Mars über organische Chemie verfügt, und auf der Erde hat die organische Chemie zum Leben geführt. Was ist also das Schicksal dieses Materials auf dem Mars, des Rohstoffs, aus dem die Bausteine ​​des Lebens zusammengesetzt sind?' sagte Steele.

Ein mikroskopischer Blick in eine dünne Scheibe des Mars-Meteoriten Nakhla. Eine Fraktur (tan) und Tunnel (in Kästchen) ähneln in Größe und Form Tunneln, die mit DNA in terrestrischen Gesteinen verbunden sind. Wie diese entstanden sind, ist jedoch nicht bekannt; es wurde keine DNA gefunden.

Ein mikroskopischer Blick in eine dünne Scheibe des Mars-Meteoriten Nakhla. Eine Fraktur (tan) und Tunnel (in Kästchen) ähneln in Größe und Form Tunneln, die mit DNA in terrestrischen Gesteinen verbunden sind. Wie diese entstanden sind, ist jedoch nicht bekannt; es wurde keine DNA gefunden.(Bildnachweis: Oregon State University)

Wissenschaftler fanden auch Strukturen, die versteinerten Nanobakterien auf dem Nakhla-Meteoriten ähneln, einem Stück des Mars, das in Ägypten gelandet ist. Sie stellten fest, dass bis zu drei Viertel des auf dem Meteoriten gefundenen organischen Materials möglicherweise nicht von einer Kontamination durch die Erde stammen. Eine weitere Untersuchung der kugelförmigen Struktur, die als Ovoid bezeichnet wird, ergab jedoch, dass sie sich höchstwahrscheinlich durch andere Prozesse als das Leben gebildet hat.

'Der Betrachtung möglicher biotischer Szenarien für die Entstehung der eiförmigen Struktur in Nakhla fehlt derzeit jegliche zwingende Evidenz', schreiben die Wissenschaftler in einer Studie in die Zeitschrift Astrobiology . 'Auf der Grundlage der verfügbaren Daten, die wir über die Natur dieser auffälligen eiförmigen Struktur in Nakhla erhalten haben, kommen wir daher zu dem Schluss, dass die vernünftigste Erklärung für ihren Ursprung darin besteht, dass sie sich durch abiotische [physikalische, nicht biologische] Prozesse gebildet hat.'

Ein dritter Meteorit, der Shergotty, enthält Merkmale, die auf Biofilmreste und mikrobielle Gemeinschaften hindeuten.

'Biofilme liefern wichtige Beweise für Bakterienkolonien in der alten Erde', sagten Forscher in a Konferenz-Abstract von 1999 . 'Es ist möglich, dass einige der Cluster von mikrofossilähnlichen Merkmalen Kolonien sind, obwohl diese Interpretation davon abhängt, ob es sich bei den einzelnen Merkmalen tatsächlich um versteinerte Mikroben handelt.'

Alle diese Proben liefern verlockende Hinweise auf die Möglichkeit von Leben in der frühen Geschichte des Roten Planeten. Aber eine neue Untersuchung der Oberfläche hat das Potenzial, noch mehr Einblicke in die Entwicklung des Lebens auf dem Mars zu gewinnen.

Auf der Suche nach dem Leben

NASA

Die Viking-Sonden der NASA waren die ersten, die bei einer motorisierten Landung erfolgreich Fuß auf dem Mars platzierten. Der Lander Viking 1 setzte im Juli 1976 ab und verstummte erst im November 1982. Viking 2 landete im September 1976 und arbeitete bis April 1980 weiter. Credit: NASA(Bildnachweis: NASA)

Als die NASA den ersten Lander auf der Marsoberfläche absetzte, suchte eines der durchgeführten Experimente nach Lebensspuren. Obwohl die Ergebnisse von Viking als nicht schlüssig angesehen wurden, ebneten sie den Weg für andere Sonden in die Umwelt des Planeten. [ Mars Explored: Landers and Rovers since 1971 (Infografik) ]

Die Erforschung des Mars wurde für mehr als zwei Jahrzehnte auf Eis gelegt. Als die Untersuchung des Planeten wieder aufgenommen wurde, konzentrierten sich die Wissenschaftler mehr auf die Suche nach bewohnbaren Umgebungen als auf Leben und insbesondere auf die Suche nach Wasser. Die Reihe von Rovern, Orbitern und Landern ergab Hinweise auf Wasser unter der Kruste, heiße Quellen – die als hervorragende potenzielle Umgebung für die Entwicklung von Leben gelten – und gelegentlich seltene Niederschläge. Obwohl der Curiosity-Rover keine Mission zur Lebensfindung ist, besteht die Hoffnung, dass er Orte lokalisieren könnte, die spätere Besucher erkunden und analysieren könnten.

Zukünftige Missionen zum Mars könnten Probenrücksendungen beinhalten, die Teile der Marskruste zur Untersuchung zur Erde zurückbringen. Auf der Erde könnten mehr Experimente von Hand durchgeführt werden, als von einem entfernten Roboter-Explorer durchgeführt werden können, und wären besser kontrolliert als Meteoriten, die auf der Erde gelegen haben.

„Der Mars 2020 wird Proben für eine mögliche Rückkehr zur Erde in der Zukunft sammeln. Es ist an der Zeit, dass sich die Probenanalyse-Community ernsthaft mit der Definition und Priorisierung der Probenforschung auf dem Mars befasst und dazu beiträgt, die zukünftigen Missionen zu unterstützen, die diese Proben nach Hause bringen würden“, David Beaty, Co-Leiter des Returned Sample Science Board der NASA und leitender Wissenschaftler des Mars Exploration Directorate am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena, Kalifornien, sagte bei einem Workshop 2017 .

Aber die Jagd nach Marsleben könnte durch Bedenken behindert werden, wie eine Infektion des Roten Planeten mit Erdenleben verhindert werden kann. Die aktuelle internationale Politik bringt hohe finanzielle Belastungen mit sich, die die Erforschung potenziell bewohnbarer Regionen des Mars zu einer zusätzlichen Herausforderung machen.

'Unterm Strich würde eine gründliche Reinigung eines Raumschiffs, das heute in einer speziellen Region des Mars nach Leben in situ suchen soll, leicht rund 500 Millionen Dollar kosten', sagte Dirk Schulze-Makuch per E-Mail gegenüber demokratija.eu. Schulze-Makuch, ein Forscher an der Washington State University, und sein Kollege Alberto Fairen von der Cornell University verfassten einen Kommentarartikel, der in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur Geowissenschaften für weniger strenge Schutzmaßnahmen für den Mars.

'Mit diesem Geldbetrag können Sie eine Mission vom Typ 'Entdeckung' zum Mars vollständig finanzieren, ähnlich wie bei Pathfinder oder InSight', fügte er hinzu. 'Wenn wir daher heute in einer Wikinger-ähnlichen Mission die Bedenken hinsichtlich des Planetenschutzes lockern würden, könnten wir das Weltraumprogramm um eine weitere Low-Budget-Mission erweitern.'

Sind wir die Marsianer?

Der Transfer von Material vom Mars zur Erde und vermutlich wieder zurück hat schon früh in der Geschichte des Lebens einige Debatten über die Möglichkeit einer Kontamination entzündet. Einige Wissenschaftler argumentieren, dass ein Meteorit von der Erde zum Mars gereist sein könnte – oder umgekehrt. Die Debatten toben darüber, ob winzige Organismen robust genug wären, um die Reise durch ein eisiges, luftloses, strahlungsgefülltes Vakuum zu überstehen und das Leben in ihrem neuen Zuhause zu beginnen.

Die Idee einer solchen Aussaat ist nicht auf Interaktionen mit dem Mars beschränkt. Einige haben vorgeschlagen, dass Trümmer von außerhalb des Sonnensystems sogar für das Laichen von Leben auf der Erde verantwortlich sein könnten. Aber in Bezug auf den Roten Planeten ist es möglich, dass Wissenschaftler eines Tages Leben auf dem Mars finden – und es könnte eine enge Beziehung sein.

„Wenn wir Leben auf einem anderen Planeten finden, wird es dann wirklich fremd sein oder wird es mit uns verwandt sein? Und wenn ja, hat es uns hervorgebracht oder haben wir es hervorgebracht?' Forscherin Dina Pasini von der University of Kent, in einer Aussage befragt . 'Wir können diese Fragen im Moment nicht beantworten, aber die Fragen sind nicht so weit hergeholt, wie man annehmen könnte.'

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