Die NASA hat gab die erste Entdeckung möglicher Biosignaturen in einem Gestein bekannt auf der Oberfläche des Mars. Der Fels enthält die erste organische Marssubstanz, die von der Rover der Ausdauersowie merkwürdige Verfärbungen, die auf frühere Aktivität von Mikroorganismen hinweisen könnten.
Ken Farley, Projektwissenschaftler der Mission, bezeichnete dies als „den rätselhaftesten, komplexesten und möglicherweise bedeutendsten Gesteinsbrocken, der bisher von Perseverance untersucht wurde.“
Perseverance ist Teil von Mars 2020, der ersten Mission seit Viking, die explizit darauf ausgerichtet ist, Leben auf dem Mars zu finden (offiziell heißt das: „Nach potenziellen Beweisen für früheres Leben suchen und dabei Beobachtungen hinsichtlich Bewohnbarkeit und Erhaltung als Leitfaden verwenden“). Dieses Ziel ist nun wohl erreicht: Es wurden potenzielle Beweise für früheres Leben gefunden. Es bedarf jedoch noch viel weiterer Arbeit, um diese Interpretation der Daten zu testen. Hier ist, was wir wissen.
Seit der Landung in Jezero-Krater Vor einigen Jahren hat Perseverance eine Reihe von Gesteinen durchquert, die vor fast vier Milliarden Jahren entstanden sind. Der Mars war damals weitaus bewohnbarer als der kalte, trockene und giftige rote Planet von heute.
Es gab Tausende von Flüssen und Seen, eine dichte Atmosphäre sowie angenehme Temperaturen und chemische Bedingungen für Leben. Viele der Gesteine in Jezero sind Sedimentgesteine: Schlamm, Schlick und Sand, die von einem Fluss abgelagert wurden, der in einen See mündete.
Die neue Entdeckung betrifft einen dieser Steine. Der informell „Cheyava Falls“ (ein Wasserfall in Arizona) genannte Stein ist ein kleiner rötlicher Block, der wie Tonstein aussieht und mit organischen Molekülen angereichert ist. Der Stein ist außerdem mit parallelen weißen Adern durchzogen. Zwischen den Adern befinden sich millimetergroße weißliche Flecken mit dunklen Rändern. Für einen Astrobiologen sind all diese Merkmale faszinierend. Sehen wir sie uns der Reihe nach an.
Erste, „organische Moleküle“bestehen aus Kohlenstoff und Wasserstoff (häufig auch aus Schwefel, Sauerstoff oder Stickstoff). Beispiele hierfür sind Proteine, Fette, Zucker und Nukleinsäuren, aus denen alles Leben, wie wir es kennen, aufgebaut ist.
Organische Stoffe sind in Gesteinen auf der Erde weit verbreitet, die meisten davon stammen aus den Überresten urzeitlicher Organismen. Aber der Begriff „organisch“ ist etwas irreführend: Solche Moleküle können auch durch nicht-biologische Reaktionen entstehen (tatsächlich wusste, dass dies geschah vor vier Milliarden Jahren auf dem Mars).
Einfache nicht-biologische organische Moleküle sind im Universum weit verbreitet, und die NASA Der Curiosity-Rover Sie wurden bereits in Tonsteinen im Gale-Krater gefunden. Berichten zufolge wurden sie letztes Jahr auch von Perseverance im Jezero-Krater entdeckt.
Dennoch betrachtet Ken Farley die neue Beobachtung als den ersten wirklich „überzeugenden Nachweis“ von organischen Stoffen durch Perseverance. Die NASA hat uns nicht mitgeteilt, welche Arten von organischen Molekülen tatsächlich in den Cheyava-Fällen vorhanden sind, daher ist es schwierig, ihren Ursprung zu ermitteln. Sie könnten sich als biologisch herausstellen, aber um diese Frage zu klären, wäre eine vollständige Analyse in Laboren auf der Erde erforderlich.
Als nächstes die Adern. Diese bestehen aus Kalziumsulfat, das wie Kalk ausfällt, wenn flüssiges Wasser entlang von Rissen im Untergrund fließt. Adern wie diese sind in Sedimentgesteinen auf dem Mars häufig (Curiosity hat viele davon gesehen) und natürlich sind sie keine „Biosignaturen“, obwohl sie normalerweise bewohnbare Bedingungen darstellen.
Meine eigene Arbeit hat gezeigt dass Mikroorganismen, die in unterirdischen Rissen leben, chemische Fossilien produzieren können, die in Kalziumsulfatadern eingeschlossen werden. Seltsamerweise enthalten die Adern in den Cheyava Falls jedoch auch Olivin, ein magmatisches Mineral. Dies könnte darauf hindeuten, dass das Wasser bei Temperaturen injiziert wurde, die für Leben zu hoch waren. Wir brauchen mehr Daten, um das eine oder andere herauszufinden.
Und was ist mit den weißlichen, verfärbten Flecken? Sie sehen aus wie die „Reduktionsflecken“, auch „Leopardenflecken“ genannt, die man häufig in roten Sedimentgesteinen auf der Erde sieht. Solche Gesteine sind rostrot, weil sie eine oxidierte Form von Eisen enthalten. Wenn chemische Reaktionen das Eisen in einen weniger oxidierten Zustand umwandeln, wird es löslich. Wasser schwemmt das Pigment weg und hinterlässt einen gebleichten Fleck.
Auf der Erde werden diese Reaktionen häufig von Bakterien angetrieben, die im Untergrund leben. Sie nutzen das oxidierte Eisen als Energiequelle, so wie Sie und ich den Sauerstoff in der Luft nutzen. Auf dem Mars könnten bakterienähnliche Organismen die organische Substanz im Gestein genutzt haben, um die Reaktion abzuschließen (so wie wir Glukose aus der Nahrung nutzen, die wir zu uns nehmen).
Auf dem Mars wurden bisher keine Reduktionsflecken beobachtet, obwohl die von Curiosity im Gale-Krater beobachteten gebleichten linearen „Halos“ etwas Ähnliches aufweisen. Als einer der wenigen Astrobiologen, die Reduktionsflecken auf der Erde untersucht und Beweise für biologische Prozesse in ihnen gefunden haben, bin ich persönlich erfreut. Aber wie immer ist Vorsicht geboten.
Mögliche nicht-biologische Ursachen müssen untersucht und ausgeschlossen werden. Eisenauflösende Reaktionen können in Sedimentgesteinen ohne Leben vorkommen und kommen auch vor. Die dunklen Ränder der Flecken der Cheyava-Fälle sind sowohl mit Eisen als auch mit Phosphat angereichert, eine Verbindung, die bereits in der Umgebung einiger Kalziumsulfatadern auf dem Mars vermutet wurde. Diese Beobachtung steht im Einklang mit Leben, aber auch mit chemischen Reaktionen, die durch saure Flüssigkeiten ausgelöst werden.
Die neuen Erkenntnisse werden jedoch diejenigen ermutigen, die die NASA und die Europäische Weltraumorganisation auffordern, weiterzumachen mit den unruhigenProbenentnahmeprogramm im Wert von mehreren Milliarden Dollardie Perseverance eigentlich beginnen sollte. Der Rover hat nun ein Stück des Cheyava Falls-Felsens ausgehöhlt. Wenn die aktuellen Pläne werden realisiert– ein großes Wenn – dann werden zukünftige Raumschiffe dieses Stück (und andere) einsammeln und zur Erde bringen.
Anschließend werden die Daten in hochmodernen Laboren analysiert, die weitaus leistungsfähiger sind als die Instrumente an Bord von Perseverance. Bis dahin können wir nicht sicher sein, ob Perseverance tatsächlich Fossilien urzeitlichen Lebens auf dem Mars gefunden hat. Die bisherigen Beweise sind nicht eindeutig, aber sie sind auf jeden Fall verlockend.
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