Wie man nach dem Leben auf dem Mars sucht

SAN FRANCISCO - Das Leben hat fast überall auf diesem grünen Planeten Spuren hinterlassen.

Die Umwelt der Erde prägt nicht nur jene Lebensformen, die sich entwickeln, sondern der Planet entwickelt sich tatsächlich und verändert sich in Reaktion auf diese Organismen. Wenn also das Leben auf dem Mars lauert, müssen die Forscher nach Beweisen dafür suchen, dass das Leben die Lebensräume des Roten Planeten verändert, sagte Nathalie Cabrol am 14. Dezember auf der Jahresversammlung der Carl Sagan Lecture der American Geophysical Union.

"Erst vor kurzem haben wir nicht nur verstanden, dass sich die Umwelt verändert, sondern auch das Leben hat Einfluss darauf, wie sich die Umwelt verändern kann", sagte Cabrol, leitender Wissenschaftler und Direktor des Carl Sagan Centers am SETI Institute in Kalifornien, und wer gab den Vortrag.

Die Suche nach Beweisen für Veränderungen durch Lebensformen wird jedoch nicht einfach sein, sagte Cabrol. Jede Erkundung auf dem Mars muss auf der richtigen Skala aussehen, um Beweise für das Leben zu finden, das seinen Lebensraum verändert, sagte sie. [7 Mars-ähnliche Orte auf der Erde]

Habitabilität versus Habitat

Jüngste Reisen zum Mars haben ziemlich schlüssige Beweise geliefert, dass der Rote Planet theoretisch bewohnbare Gebiete beherbergt, wie die Gusev- und Gale-Krater. Zum Beispiel hat die chemische Erkundung gezeigt, dass der Planet an verschiedenen Punkten der Marsgeschichte eine Fülle von Bausteinen des Lebens hatte, wie Kohlendioxid, Stickstoffdioxid, Salzsäure und Methan, sagte Cabrol. Flussdeltas und alte Tsunami-Lagerstätten zeigen, dass der Mars eine Wassersäule und sogar kurz einen Urmeer hatte. Gesteinsverwitterung und hydrothermale geologische Aktivität könnten die notwendige chemische Energie für das Leben geliefert haben, sagte sie.

Aber einfach bewohnbar zu sein, unterscheidet sich sehr von der Tatsache, dass sie einen Lebensraum haben, sagte sie.

"Unser Planet ist bio-offensichtlich", sagte Cabrol. Wenn man vom Weltraum aus sieht, sind überall Lebenszeichen überall sichtbar, sagte Cabrol. "Es gibt eine starke Botschaft von unserem Planeten: 'Ich lebe.'"

Im Gegensatz dazu sendet der Mars eine starke Botschaft, dass das Leben auf dem Roten Planeten keinen großen Eindruck gemacht hat, sagte sie.

Kurzes Fenster der Gelegenheit

Es gibt Hinweise darauf, dass die Marsatmosphäre bereits vor 4,1 Milliarden Jahren zurückging und Oberflächenwasser wahrscheinlich schon lange ausgetrocknet ist. Mit einer dünnen Atmosphäre, Bombardierung durch tödliche kosmische Strahlung und wahrscheinlich kein modernes fließendes Wasser, hat jedes Leben auf dem Mars wahrscheinlich sehr früh in der Geschichte des Planeten während einer Zeit namens Noachian Periode (von 4,1 Milliarden bis 3,7 Milliarden Jahren) vor), sagte Cabrol. Wenn dieses Leben noch anhält, würde es wahrscheinlich tief in den Untergrund gehen, wo es vor der derzeitigen rauen Umwelt des Mars geschützt ist, sagte sie. [Bor auf dem Mars zum ersten Mal von Curiosity Rover | gefunden Video]

"Das Zeitfenster war sehr klein", sagte Cabrol.

Um zu verstehen, auf welche Art von Mars-Lebensformen man achten muss, müssen Forscher das beste erdgebundene Analog zur marsianischen Noachian-Periode verstehen. Dies ist das archaische Äon der Erde vor 4 Milliarden bis 2 Milliarden Jahren. Während dieser Zeit bestand alles Leben auf der Erde aus primitiven einzelligen Lebewesen ohne Kern.

Zu dieser Zeit fingen mikrobielle Matten aus Cyanobakterien, die in flachen Wasserbecken lebten, die Sedimentkörner ein, um eine Art Felsunterbau aufzubauen. Riesige Weiten von Milliarden Jahre alten bauchigen Gesteinsformationen wurden auf der Erde gefunden. Andere primitive Formen des Lebens, die in hydrothermalen Entlüftungen eingegraben sind, die charakteristische kegelförmige Strukturen schaffen, sagte Cabrol.

Erdanaloga

Eine andere Möglichkeit zu bestimmen, wonach gesucht werden soll, ist die Suche nach den Mars-ähnlichen Orten auf der Erde. Die hyperarde, hochgelegene Atacama-Wüste, die nur 15 Millimeter Niederschlag pro Jahr hat, aber früher viel feuchter war, ist ultravioletter Strahlung ausgesetzt und hat aktive geothermische Eigenschaften wie heiße Quellen.

"Wenn Sie die Mikrobe finden wollen, müssen Sie die Mikrobe werden. Sehr früh müssen Sie sich schützen - Sie müssen sich anpassen und Sie müssen überleben", sagte Cabrol. Mikroben müssten sich auch "um Oasen organisieren und viel schneller organisieren".

Diese Marsoasen könnten in gewisser Weise den verdunstenden Seen, Salinen und heißen Quellen der Atacama ähneln, sagte Cabron.

Alte Kreaturen in diesen Marsumgebungen wären wahrscheinlich extremophile oder Superbugs, die sehr anpassungsfähig sind und möglicherweise sehr schnell symbiotische Gemeinschaften bilden, sagte Cabrol.

Während Strukturen, die mikrobielle Habitate bieten könnten, auf dem Mars gefunden werden könnten, müssten die Forscher wissen, wo sie zuerst suchen müssten, sagte Cabrol. Sie werden nicht viele Möglichkeiten haben, an vielen Orten zu probieren, sagte sie. Die Suche nach den Werkzeugen mit der Lösung zur Identifizierung dieser Lebensräume wird ebenfalls eine Herausforderung darstellen, fügte Cabrol hinzu.

Allerdings könnten Drohnen, die auf und ab fliegen können, um das Gebiet in verschiedenen Maßstäben abzubilden, einige der feinen Details enthüllen, die Hinweise auf das antike Leben geben, sagte sie.

Und einige Werkzeuge, die bereits auf der Mission Mars 2020 unterwegs sind, könnten Hinweise auf potenzielle Lebensräume liefern. Zum Beispiel zeigte Cabrol Bilder von Gusev Crater. Bilder dieser Eigenschaft fehlten zunächst die Auflösung, um irgendwelche Hinweise auf Habitat aufzudecken. Aber nach dem Betrachten der reflektierten Lichtspektren, "Die Spektren sagen uns, dass dies etwas mit hydrothermaler Aktivität und Konstrukten zu tun hat", sagte Cabrol. "Es gibt nur einen Weg zu wissen - es ist zurück zu gehen."