Ein NASA-Rover hat einen vielversprechenden Ort für die Suche nach versteinertem Leben auf dem Mars erreicht

Während wir unserem täglichen Leben auf der Erde nachgehen, rollt ein nuklearbetriebener Roboter von der Größe eines Kleinwagens auf der Suche nach Fossilien um den Mars. Sein Vorgänger Curiosity, der NASA-Rover Perseverance, soll laut offiziellen Missionszielen ausdrücklich „nach potenziellen Beweisen für vergangenes Leben suchen“.

Der Jezero-Krater wurde vor allem deshalb als Landeplatz ausgewählt, weil er Überreste von altem Schlamm und anderen Sedimenten enthält, die dort abgelagert wurden, wo vor mehr als drei Milliarden Jahren ein Fluss in einen See mündete. Wir wissen nicht, ob es in diesem See Leben gab, aber wenn ja, könnte Perseverance Beweise dafür finden.

Wir können uns vorstellen, dass Perseverance auf große, gut erhaltene Fossilien von Mikrobenkolonien stößt – vielleicht ähneln sie den kohlähnlichen „Stromatolithen“, die solarbetriebene Bakterien entlang alter Küstenlinien auf der Erde produzierten. Fossilien wie diese wären groß genug, um mit den Kameras des Rovers klar gesehen zu werden, und könnten auch chemische Beweise für antikes Leben enthalten, die die spektroskopischen Instrumente des Rovers erkennen könnten.

Aber selbst in solch überaus optimistischen Szenarien wären wir nicht ganz sicher, ob wir Fossilien gefunden hätten, bis wir sie in Laboratorien auf der Erde unter dem Mikroskop betrachten könnten. Das liegt daran, dass geologische Merkmale, die durch nichtbiologische Prozesse entstehen, möglicherweise Fossilien ähneln. Diese werden als Pseudofossilien bezeichnet. Deshalb sucht Perseverance nicht nur vor Ort nach Fossilien, sondern sammelt auch Proben. Wenn alles gut geht, werden etwa 30 Exemplare im Rahmen einer Folgemission, die in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) geplant ist, zur Erde zurückgebracht.

Anfang dieses Monats gab die NASA bekannt, dass ein besonders interessantes Exemplar, das 24. für Perseverance und informell „Comet Geyser“ genannt, der wachsenden Sammlung des Rovers hinzugefügt wurde. Dieser stammt von einem Aufschluss namens Bunsen Peak, der Teil einer felsigen Ablagerung namens Margin Unit ist, die sich nahe dem Kraterrand befindet.

Diese Gesteinseinheit könnte sich entlang der Küste des alten Sees gebildet haben. Rover-Instrumente haben gezeigt, dass die Bunsen Peak-Probe überwiegend aus Karbonatmineralien besteht (dem Hauptbestandteil von Gesteinen wie Kalkstein, Kreide und Travertin auf der Erde).

Die kleinen Karbonatkörner sind mit reinem Siliziumdioxid (ähnlich Opal oder Quarz) verkittet. In der Pressemitteilung der NASA wird Ken Farley, Projektwissenschaftler bei Perseverance, mit den Worten zitiert: „Das ist die Art von Gestein, die wir zu finden gehofft hatten, als wir beschlossen, den Jezero-Krater zu untersuchen.“

Aber was ist das Besondere an Carbonaten? Und was macht die Bunsen Peak-Probe aus Sicht der Astrobiologie, der Erforschung des Lebens im Universum, besonders spannend? Nun, erstens könnte sich dieses Gestein unter Bedingungen gebildet haben, die wir als bewohnbar anerkennen würden: in der Lage, den Stoffwechsel des Lebens, wie wir es kennen, zu unterstützen.

Ein Faktor für die Bewohnbarkeit ist die Verfügbarkeit von Wasser. Sowohl Karbonat- als auch Silikatmineralien können durch direkte Ausfällung aus flüssigem Wasser entstehen. Probe 24 ist möglicherweise bei Temperaturen und chemischen Bedingungen, die mit Leben vereinbar sind, aus dem Seewasser ausgefällt, obwohl es möglicherweise andere Möglichkeiten gibt, die getestet werden müssen. Tatsächlich sind Karbonatmineralien auf dem Mars erstaunlich selten, da dort schon immer reichlich CO₂ vorhanden war.

In den feuchten Umgebungen des frühen Mars hätte sich dieses CO₂ in Wasser lösen und unter Bildung von Karbonatmineralien reagieren sollen. Die Analyse des Bunsen-Peaks und der Probe 24, wenn sie zur Erde geschickt wird, könnte uns schließlich helfen, dieses Rätsel zu lösen. Eine Seite des Aufschlusses weist einige interessante raue und streifige Texturen auf, die seinen Ursprung klären könnten, aber ohne weitere Daten sind sie schwer zu interpretieren.

Zweitens wissen wir aus Beispielen auf der Erde, dass alte Sedimentkarbonate wunderbare Fossilien hervorbringen können. Zu diesen Fossilien gehören Stromatolithen, die aus Karbonatkristallen bestehen, die direkt von Bakterien ausgefällt wurden. Perseverance hat dafür keine überzeugenden Beispiele gesehen.

Es gibt einige konzentrische kreisförmige Muster in der Randeinheit, die jedoch mit ziemlicher Sicherheit auf die Verwitterung zurückzuführen sind. Doch selbst dort, wo es keine Stromatolithen gibt, enthalten einige alte Karbonate auf der Erde fossile Kolonien mikrobieller Zellen, die geisterhafte Skulpturen bilden, bei denen die ursprünglichen Zellstrukturen durch Mineralien ersetzt wurden.

Die geringe Korngröße der „Comet Geyser“-Probe weist auf ein höheres Potenzial zur Erhaltung empfindlicher Fossilien hin. Unter bestimmten Bedingungen können feinkörnige Carbonate sogar organische Stoffe zurückhalten – die modifizierten Überreste von Fetten, Pigmenten und anderen Verbindungen, aus denen Lebewesen bestehen. Der Kieselsäurezement macht eine solche Konservierung wahrscheinlicher: Kieselsäure ist im Allgemeinen härter, inerter und weniger durchlässig als Karbonat und kann fossile Mikroben und organische Moleküle im Gestein über Milliarden von Jahren vor chemischen und physikalischen Veränderungen schützen.

Als meine Kollegen und ich zur Vorbereitung dieser Mission eine wissenschaftliche Arbeit mit dem Titel „A Field Guide to Finding Fossils on Mars“ verfassten, empfahlen wir aus diesen Gründen ausdrücklich die Probenahme von feinkörnigem, mit Quarzsand zementiertem Gestein. Um diese Probe zu knacken und ihre Geheimnisse zu erforschen, müssen wir sie natürlich zur Erde zurückbringen.

Eine unabhängige Überprüfung kritisierte kürzlich die Pläne der Nasa zur Rückführung von Proben vom Mars als zu riskant, zu langsam und zu teuer. Zur Bewältigung dieser Herausforderungen werden derzeit modifizierte Missionsarchitekturen evaluiert. In der Zwischenzeit verloren Hunderte brillanter Wissenschaftler und Ingenieure am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien ihre Jobs, weil der US-Kongress die Mittel für die Rückgabe von Marsproben faktisch gekürzt hatte, indem er nicht die erforderliche Unterstützung zugesagt hatte.

Die Rückgabe von Marsproben bleibt die höchste Priorität der NASA für die Planetenforschung und wird von der Planetenforschungsgemeinschaft auf der ganzen Welt nachdrücklich unterstützt. Die Proben von Perseverance könnten unsere Sicht auf das Leben im Universum revolutionieren. Auch wenn sie keine Fossilien oder Biomoleküle enthalten, werden sie jahrzehntelange Forschung befeuern und künftigen Generationen einen völlig neuen Blick auf den Mars ermöglichen. Hoffen wir, dass die NASA und die US-Regierung dem Namen ihres Rovers gerecht werden und durchhalten.