Seit Generationen träumen viele von dem Tag, an dem es möglich wäre, den Mars zu betreten – aka. Planet 'Erdzwilling'. Und in den letzten Jahren haben mehrere Orbiter, Lander und Rover Beweise für vergangenes Wasser auf dem Mars enthüllt, ganz zu schweigen von der Möglichkeit, dass Wasser existiert noch unter der Erde . Diese Erkenntnisse haben den Wunsch geweckt, bemannte Missionen zum Mars zu entsenden, ganz zu schweigen von Vorschlägen, dort eine Kolonie zu errichten.
Dieser Enthusiasmus mag jedoch ein wenig fehlgeleitet erscheinen, wenn man bedenkt, welche Herausforderungen die Marsumgebung mit sich bringt. Abgesehen davon, dass es sehr kalt ist und viel Strahlung ausgesetzt ist, ist die Oberfläche des Mars heute auch extrem trocken. nach a neue Studie Unter der Leitung von Forschern des Ames Research Center der NASA ist der Marsboden etwa 1000-mal trockener als einige der trockensten Regionen der Erde.
Die Studie mit dem Titel „Einschränkungen der metabolischen Aktivität von Mikroorganismen in Atacama-Oberflächenböden, abgeleitet aus feuerfesten Biomarkern: Auswirkungen auf die Bewohnbarkeit des Mars und den Nachweis von Biomarkern“ ',kürzlich in der Zeitschrift erschienenAstrobiologie.Die Studie wurde von Mitgliedern des NASA Ames Research Center geleitet und umfasste Forscher des Georgia Institute of Technology, der Carl Sagan Center am SETI Institut , das Astrobiologisches Zentrum (INTA-CSIC), dem NASA Goddard Space Flight Center und dem Massachusetts Institute of Technology .
Die Atacama-Wüste im Norden Chiles. Bildnachweis: NASA/Frank Tavares
Im Rahmen ihrer Studie versuchte das Forschungsteam herauszufinden, ob Mikroorganismen unter den Bedingungen auf dem Mars überleben können. Um diese Frage zu beantworten, reiste das Team in die Atacama-Wüste in Chile, einen 1000 km langen Landstreifen an der Westküste Südamerikas. Mit einem durchschnittlichen Niederschlag von nur 1 bis 3 mm (0,04 bis 0,12 Zoll) pro Jahr gilt die Atacama-Wüste als der trockenste unpolare Ort der Welt.
Die Atacama-Wüste ist jedoch nicht einheitlich trocken und weist je nach Breitengrad unterschiedliche Niederschlagsmengen auf. Vom südlichen Ende zum nördlichen Ende verschiebt sich der jährliche Niederschlag von einigen Millimetern Regen pro Jahr auf nur wenige Millimeter Regen pro Jahrzehnt. Diese Umgebung bietet die Möglichkeit, bei abnehmenden Niederschlägen nach Leben zu suchen, wodurch Forscher die Überlebensfähigkeit von Mikroorganismen einschränken können.
Am nördlichen Ende der Wüste (in der sogenannten Antofagasta-Region) werden die Bedingungen am meisten marsähnlich. Hier beträgt die durchschnittliche jährliche Niederschlagsmenge nur 1 mm pro Jahr, was es zu einem beliebten Ziel für Wissenschaftler gemacht hat, die eine Marsumgebung simulieren möchten. Das Team untersuchte nicht nur, ob Mikroben unter diesen trockenen Bedingungen überleben könnten, sondern versuchte auch festzustellen, ob sie in der Lage sind, zu wachsen und sich fortzupflanzen.
Wie Mary Beth Wilhelm – Astrobiologin am Georgia Institute of Technology, dem Ames Research Center der NASA und Hauptautorin der neuen Studie – in einer kürzlich erschienenen NASA . erklärte Pressemitteilung :
„Auf der Erde finden wir überall Beweise für mikrobielles Leben. In extremen Umgebungen ist es jedoch wichtig zu wissen, ob eine Mikrobe ruht und nur knapp überlebt oder wirklich lebendig und gesund ist… Indem wir erfahren, ob und wie Mikroben in extrem trockenen Regionen der Erde am Leben bleiben, hoffen wir besser zu verstehen, ob der Mars einst so war mikrobielles Leben und ob es bis heute hätte überleben können.“
Forscher sammeln Proben von der Oberfläche der Atacama-Wüste in Chile, die einige Zentimeter in den Boden eintauchen. Credits: NASA Ames Research Center
Nachdem das Forschungsteam Bodenproben aus der gesamten Atacama-Wüste gesammelt und in ihr Labor in Ames zurückgebracht hatte, begann das Forschungsteam mit der Durchführung von Tests, um zu sehen, ob ihre Mikroorganismenproben Anzeichen von Stressmarkern zeigten. Dies ist ein wichtiger Weg, um das Wachstum von Leben nachzuweisen, da Organismen in einem Ruhezustand (d. h., die nur überleben) keine Anzeichen von Stressmarkern aufweisen.
Konkret suchten sie nach Veränderungen in der Lipidstruktur der äußeren Zellmembranen, die typischerweise als Reaktion auf Stress steifer werden. Sie fanden heraus, dass dieser Stressmarker in den weniger trockenen Teilen der Atacama-Wüste vorhanden war; aber seltsamerweise fehlten dieselben Markierungen in den trockensten Regionen der Wüste, wo Mikroben stärker gestresst wären.
Basierend auf diesen und anderen Ergebnissen kam das Team zu dem Schluss, dass es in Umgebungen wie der Atacama-Wüste eine Übergangslinie für Mikroorganismen gibt. Auf der einen Seite dieser Linie reichen winzige Wassermengen aus, damit Organismen noch wachsen können. Auf der anderen Seite ist die Umgebung so trocken, dass Organismen überleben können, aber nicht wachsen und sich vermehren.
In den Bodenproben von Atacama konnte das Team auch Hinweise auf Mikroben finden, die seit mindestens 10.000 Jahren tot waren. Dies konnten sie feststellen, indem sie die Aminosäuren der Mikroben, die Bausteine der Proteine, untersuchten und die Geschwindigkeit untersuchten, mit der sich ihre Struktur veränderte. Dieser Fund war ziemlich überraschend, da es äußerst selten ist, dass Überreste uralten Lebens auf der Erdoberfläche gefunden werden.
Das Konzept dieses Künstlers zeigt den Mars-2020-Rover der NASA, der den Mars erforscht. Bildnachweis: NASA
Angesichts der Tatsache, dass der Mars 1.000 Mal trockener ist als selbst die trockensten Teile von Atacama, waren diese Ergebnisse keine ermutigenden Nachrichten für diejenigen, die hoffen, dass dort noch mikrobielles Leben zu finden ist. Die Tatsache, dass in den trockensten Gebieten der chilenischen Wüste die Überreste vergangener mikrobieller Lebewesen gefunden wurden, die bei feuchteren Bedingungen existiert hätten und gut erhalten waren, ist jedoch eine sehr gute Nachricht, wenn es um die Suche nach vergangenem Leben auf dem Mars geht .
Im Wesentlichen, wenn mikrobielles Leben auf dem Mars existierte, als es eine wärmere und feuchtere Umgebung war, könnten Spuren dieses alten Lebens noch existieren. Als Wilhelm erklärt :
„Bevor wir zum Mars fliegen, können wir die Atacama wie ein natürliches Labor nutzen und basierend auf unseren Ergebnissen unsere Erwartungen an das anpassen, was wir dort vorfinden könnten. Zu wissen, dass die Oberfläche des Mars heute zu trocken für Leben ist, um wachsen zu können, aber dass Spuren von Mikroben Tausende von Jahren überdauern können, hilft uns dabei, bessere Instrumente zu entwickeln, um nicht nur nach Leben auf und unter der Oberfläche des Planeten zu suchen, sondern auch zu versuchen, die Geheimnisse seiner fernen Vergangenheit.“
In Zukunft werden Missionen wie die der NASAMärz 2020Rover wird versuchen, Proben von Marsboden zu beschaffen. Wenn die NASA vorgeschlagen hat, „ Reise zum Mars “ wie geplant in den 2030er Jahren stattfindet, könnten diese Proben dann zur Analyse auf die Erde zurückgebracht werden. Mit etwas Glück werden diese Bodenproben Beweise für vergangenes Leben enthüllen und beweisen, dass der Mars einst ein bewohnbarer Planet war!
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