Die Möglichkeit, dass Leben auf dem Mars existieren könnte, hat die Fantasie von Forschern, Wissenschaftlern und Schriftstellern seit über einem Jahrhundert beflügelt. Seit Giovanni Schiaparelli (und später Percival Lowell) im 19.
Während Seemann und Wikinger Programme der 1960er und 70er Jahre die Vorstellung einer Marszivilisation erschütterten, sind seitdem mehrere Beweislinien aufgetaucht, die darauf hindeuten, wie einst Leben auf dem Mars existiert haben könnte. Danke an a neue Studie , was darauf hindeutet, dass der Mars möglicherweise genügend Sauerstoffgas unter seiner Oberfläche eingeschlossen hat, um aerobe Organismen zu unterstützen, die Theorie, dass Lebenstillexistieren dort hat einen weiteren Schub bekommen.
Die Studie, die kürzlich in der Zeitschrift erschienen ist Natur Geowissenschaften , wurde von Vlada Stamenkovic geleitet, einer Erd- und Planetenwissenschaftlerin und einer theoretischen Physikerin vom Jet Propulsion Laboratory der NASA. Er wurde von mehreren Mitgliedern des JPL und der Abteilung für Geologie und Planetologie am California Institute of Technology (Caltech).
Die südpolare Eiskappe des Mars. Bildnachweis: ESA/DLR /FU Berlin
Einfach ausgedrückt, wurde der möglichen Rolle, die Sauerstoffgas auf dem Mars gespielt haben könnte, historisch wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Dies liegt daran, dass Sauerstoff einen sehr kleinen Prozentsatz der Marsatmosphäre ausmacht, die hauptsächlich aus Kohlendioxid und Methan besteht. Geochemische Beweise von Marsmeteoriten und manganreichen Gesteinen auf seiner Oberfläche haben jedoch einen hohen Oxidationsgrad gezeigt.
Dies könnte das Ergebnis von Wasser sein, das in der Vergangenheit auf dem Mars existierte, was darauf hindeutet, dass Sauerstoff bei der chemischen Verwitterung der Marskruste eine Rolle gespielt hat. Um diese Möglichkeit zu untersuchen, betrachteten Stamenkovi und sein Team zwei Beweisstücke, die von der NeugierRover . Der erste war der chemische Beweis von Curiosity's Chemie und Mineralogie (CheMin)-Instrument, das den hohen Oxidationsgrad in Proben von Marsgestein bestätigte.
Zweitens konsultierten sie Beweise, die von denMars-Express“ Mars Advanced Radar zur Sondierung des Untergrunds und der Ionosphäre (MARSIS)-Instrument, das das Vorhandensein von Wasser unter der südlichen Polarregion des Mars . Anhand dieser Daten begann das Team zu berechnen, wie viel Sauerstoff in unterirdischen Salzablagerungen vorhanden sein könnte und ob dies ausreichen würde, um aerobe Organismen zu erhalten.
Sie begannen mit der Entwicklung eines umfassenden thermodynamischen Rahmens zur Berechnung der Löslichkeit von O² in flüssigen Solen (Salzwasser und andere lösliche Mineralien) unter Marsbedingungen. Für diese Berechnungen gingen sie davon aus, dass das O²-Angebot die Marsatmosphäre sei, die mit Oberflächen- und Untergrundumgebungen in Kontakt treten könnte – und damit übertragbar.
Radarerkennung von Wasser unter dem Südpol des Mars. Bildnachweis: ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Rom
Als nächstes kombinierten sie diesen Löslichkeitsrahmen zu einem allgemeinen Mars-Zirkulationsmodell (GCM), um die jährliche Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der sich O² in Solen auflösen würde – unter Berücksichtigung der lokalen Druck- und Temperaturbedingungen auf dem Mars heute. Dadurch konnten sie sofort erkennen, in welchen Regionen am wahrscheinlichsten eine hohe O²-Löslichkeit aufrechterhalten wird.
Schließlich berechneten sie historische und zukünftige Veränderungen der Neigung des Mars, um zu bestimmen, wie sich die Verteilung der aeroben Umgebung in den letzten 20 Millionen Jahren entwickelt hat und wie sie sich in den nächsten 10 Millionen verändern könnte. Daraus fanden sie, dass selbst im schlimmsten Fall genug Sauerstoff in den Marsgesteinen und unterirdischen Reservoirs vorhanden war, um aerobe mikrobielle Organismen zu unterstützen. Wie Stamenkovic gegenüber Universe Today sagte:
„Unser Ergebnis ist, dass Sauerstoff in verschiedenen Solen unter modernen Marsbedingungen in Konzentrationen gelöst werden kann, die viel höher sind, als aerobe Mikroben zum Atmen benötigen. Wir können noch keine Aussagen zum Potenzial des Grundwassers machen, aber unsere Ergebnisse könnten auf die Existenz kühler Solen hinweisen, die auf Gesteine wirken und Manganoxide bilden, die mit MSL beobachtet wurden.“
Aus ihren Berechnungen fanden sie heraus, dass die meisten unterirdischen Umgebungen auf dem Mars den für die aerobe Atmung erforderlichen Sauerstoffgehalt (~10^?6 mol m^?3) um bis zu 6 Größenordnungen überstiegen. Dies entspricht dem Sauerstoffgehalt in den Ozeanen der Erde heute und ist höher als der, der vor dem Großen Oxygenierungsereignis vor etwa 2,35 Milliarden Jahren auf der Erde existierte (10^?13–10^?6 mol m^?3).
. Bildnachweis: YONHAP/EPA
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass in unterirdischen Salzwasservorkommen noch Leben existieren könnte und bieten eine Erklärung für die Bildung von hochoxidiertem Gestein. „Der Curiosity-Rover von MSL hat Manganoxide entdeckt, die sich normalerweise nur bilden, wenn Gesteine mit stark oxidierten Gesteinen interagieren“, sagte Stamenkovic. „Unsere Ergebnisse könnten diese Ergebnisse erklären, wenn kühle Solen vorhanden wären und die Sauerstoffkonzentrationen ähnlich oder höher als heute wären, während das Gestein verändert wurde.“
Sie kamen auch zu dem Schluss, dass es in den Polarregionen mehrere Orte geben könnte, an denen viel höhere Konzentrationen von O² vorhanden sind, die ausreichen würden, um die Existenz komplexerer mehrzelliger Organismen wie Schwämme zu unterstützen. Unterdessen würden Umgebungen mit mittlerer Löslichkeit wahrscheinlich in tiefer gelegenen Gebieten näher am Äquator auftreten, die einen höheren Oberflächendruck aufweisen – wie Hellas und Amazonis Planitia sowie Arabia und Tempe Terra.
Aus all dem entsteht ein Bild davon, wie das Leben auf dem Mars in den Untergrund hätte wandern können, anstatt einfach zu verschwinden. Als die Atmosphäre langsam entfernt und die Oberfläche abgekühlt wurde, begann das Wasser zu gefrieren und in den Boden und die unterirdischen Caches zu wandern, wo genug Sauerstoff vorhanden war, um aerobe Organismen unabhängig von der Photosynthese zu unterstützen.
Während diese Möglichkeit zu neuen Möglichkeiten bei der Suche nach Leben auf dem Mars führen könnte, könnte es sehr schwierig (und nicht ratsam) sein, danach zu suchen. Zunächst einmal haben frühere Missionen Gebiete auf dem Mars mit Wasserkonzentrationen gemieden, aus Angst, sie mit Erdbakterien zu kontaminieren. Daher kommen anstehende Missionen wie die der NASA März 2020 Rover wird sich auf das Sammeln von Oberflächenbodenproben konzentrieren, um nach Beweisen für früheres Leben zu suchen.
Das Konzept dieses Künstlers zeigt den Mars-2020-Rover der NASA, der den Mars erforscht. Bildnachweis: NASA
Zweitens stellt diese Studie zwar die Möglichkeit dar, dass Leben in unterirdischen Caches auf dem Mars existieren könnte, beweist aber nicht schlüssig, dass es auf dem Roten Planeten noch Leben gibt. Aber wie Stamenkovic angedeutet hat, öffnet es Türen für spannende neue Forschungen und könnte unsere Sicht auf den Mars grundlegend verändern:
„Das bedeutet, dass wir noch so viel über das Potenzial für Leben auf dem Mars zu lernen haben, nicht nur in der Vergangenheit, sondern auch in der Gegenwart. Es bleiben noch so viele Fragen offen, aber diese Arbeit gibt auch Hoffnung, das Potenzial für heute existierendes Leben auf dem Mars zu erforschen – mit einem Fokus auf aerobe Atmung, etwas sehr Unerwartetes.“
Eine der größten Auswirkungen dieser Studie ist die Art und Weise, wie sie zeigt, wie der Mars Leben unter anderen Bedingungen als denen der Erde entwickelt haben könnte. Anstatt dass anaerobe Organismen in einer schädlichen Umgebung entstehen und Photosynthese verwenden, um Sauerstoff zu produzieren (wodurch die Atmosphäre für aerobe Organismen geeignet wird), könnte der Mars Sauerstoff durch Gesteine und Wasser bezogen haben, um aerobe Organismen in einer kalten Umgebung abseits der Sonne zu erhalten.
Diese Studie könnte auch Auswirkungen auf die Suche nach Leben außerhalb der Erde haben. Auch wenn unterirdische Mikroben auf kalten, ausgetrockneten Exoplaneten für uns vielleicht nicht die ideale Definition von „bewohnbar“ sind, bieten sie doch eine potenzielle Gelegenheit, wie wir nach Leben zu suchennichtweiß es. Schließlich wird es bahnbrechend sein, Leben jenseits der Erde zu finden, egal in welcher Form.
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