Das NASA-Experiment legt nahe, dass tief nach Beweisen für Leben auf dem Mars gegraben werden muss

Laut einem neuen NASA-Laborexperiment müssen Rover möglicherweise etwa zwei Meter oder mehr unter der Marsoberfläche graben, um Anzeichen von uraltem Leben zu finden, da ionisierende Strahlung aus dem Weltraum kleine Moleküle wie Aminosäuren relativ schnell abbaut.

Aminosäuren können durch das Leben und durch nicht-biologische Chemie hergestellt werden. Das Auffinden bestimmter Aminosäuren auf dem Mars würde jedoch als potenzielles Zeichen für uraltes Marsleben angesehen, da sie vom terrestrischen Leben häufig als Bestandteil zum Aufbau von Proteinen verwendet werden. Proteine ​​sind lebenswichtig, da sie zur Herstellung von Enzymen verwendet werden, die chemische Reaktionen beschleunigen oder regulieren, und zum Aufbau von Strukturen.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Aminosäuren durch kosmische Strahlung in den Gesteinen und Regolithen der Marsoberfläche viel schneller zerstört werden als bisher angenommen“, sagte Alexander Pavlov vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. „Aktuelle Mars-Rover-Missionen bohren bis auf etwa zwei Zoll (etwa fünf Zentimeter). In diesen Tiefen würde es nur 20 Millionen Jahre dauern, um Aminosäuren vollständig zu zerstören. Die Zugabe von Perchloraten und Wasser erhöht die Geschwindigkeit der Aminosäurezerstörung noch weiter. “ Ein Zeitraum von 20 Millionen Jahren ist eine relativ kurze Zeit, da Wissenschaftler nach Beweisen für uraltes Leben auf der Oberfläche suchen, das vor Milliarden von Jahren vorhanden gewesen wäre, als der Mars der Erde ähnlicher war.

Dieses Ergebnis legt eine neue Suchstrategie für Missionen nahe, die auf die Probenahme in geringen Tiefen beschränkt sind. „Missionen mit flachen Bohrproben müssen kürzlich freigelegte Aufschlüsse suchen – z. B. jüngste Mikrokrater mit einem Alter von weniger als 10 Millionen Jahren oder das Material, das aus solchen Kratern ausgestoßen wird“, sagte Pavlov, Hauptautor einer Abhandlung über diese Forschung, die am 24. Juni veröffentlicht wurde Astrobiologie.

Kosmische Strahlung sind hochenergetische Teilchen (hauptsächlich Protonen und Heliumionen), die durch starke Ereignisse auf der Sonne und im Weltraum wie Sonneneruptionen und explodierende Sterne erzeugt werden. Sie können organische Moleküle abbauen oder zerstören, wenn sie Yards (Meter) in ein festes Gestein eindringen und alles auf ihrem Weg ionisieren und zerstören.

Die dichte Erdatmosphäre und das globale Magnetfeld schirmen die Oberfläche vor den meisten kosmischen Strahlen ab. Auch der Mars hatte in seiner Jugend diese Eigenschaften, verlor diesen Schutz aber mit zunehmendem Alter. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass vor Milliarden von Jahren die dickere Atmosphäre flüssiges Wasser auf der Oberfläche des Roten Planeten überdauern ließ. Da flüssiges Wasser lebensnotwendig ist, wollen Wissenschaftler wissen, ob Leben auf dem Mars entstanden ist, und suchen nach Beweisen für das Leben auf dem Mars, indem sie Marsgestein auf organische Moleküle wie Aminosäuren untersuchen.

Das Team mischte mehrere Arten von Aminosäuren in Kieselsäure, Kieselsäure oder Kieselsäure und Perchlorat, um die Bedingungen im Marsboden zu simulieren, und versiegelte die Proben in Reagenzgläsern unter Vakuumbedingungen, um die dünne Marsluft zu simulieren. Einige Proben wurden bei Raumtemperatur aufbewahrt, ungefähr der wärmsten, die es jemals auf der Marsoberfläche gibt, während andere auf typischere minus 67 Grad Fahrenheit (minus 55 Grad Celsius) gekühlt wurden. Die Proben wurden mit unterschiedlich starker Gammastrahlung – einer Art von hochenergetischem Licht – bestrahlt, um kosmische Strahlungsdosen bis zu denen zu simulieren, die nach etwa 80 Millionen Jahren Exposition in den Gesteinen der Marsoberfläche erhalten wurden.

Das Experiment ist das erste, bei dem Aminosäuren mit simulierter Marserde gemischt werden. Frühere Experimente testeten Gammastrahlung an Proben reiner Aminosäuren, aber es ist höchst unwahrscheinlich, eine große Anhäufung einer einzelnen Aminosäure in einem Milliarden Jahre alten Gestein zu finden.

„Unsere Arbeit ist die erste umfassende Studie, in der die Zerstörung (Radiolyse) eines breiten Spektrums von Aminosäuren unter einer Vielzahl von Mars-relevanten Faktoren (Temperatur, Wassergehalt, Perchlorathäufigkeit) untersucht und die Radiolyseraten verglichen wurden“, sagte er Pawlow. „Es stellt sich heraus, dass die Zugabe von Silikaten und insbesondere von Silikaten mit Perchloraten die Zerstörungsraten von Aminosäuren stark erhöht.“

Während Aminosäuren noch nicht auf dem Mars gefunden wurden, wurden sie in Meteoriten entdeckt, darunter einem vom Mars. „Wir haben im Astrobiology Analytical Lab in Goddard mehrere geradkettige Aminosäuren im antarktischen Marsmeteoriten RBT 04262 identifiziert, von denen wir glauben, dass sie vom Mars stammen (keine Kontamination durch terrestrische Biologie), obwohl der Mechanismus der Bildung dieser Aminosäuren in RBT 04262 bleibt unklar“, sagte Danny Glavin, ein Co-Autor des Papiers bei NASA Goddard. „Da Meteoriten vom Mars normalerweise aus Tiefen von mindestens einem Meter oder mehr ausgestoßen werden, ist es möglich, dass die Aminosäuren in RBT 04262 vor kosmischer Strahlung geschützt waren.“

Organische Materie wurde von den Rovern Curiosity und Perseverance der NASA auf dem Mars gefunden; Es ist jedoch kein schlüssiges Lebenszeichen, da es durch nichtbiologische Chemie erzeugt worden sein könnte. Außerdem implizieren die Ergebnisse des Experiments, dass es wahrscheinlich ist, dass das von diesen Rovern beobachtete organische Material im Laufe der Zeit durch Strahlung verändert wurde und daher nicht so war, wie es bei seiner Entstehung war.