3,5 Milliarden Jahre dauert die Entwicklung des Lebens auf dem Mars: Es ist sehr wahrscheinlich, dass es nicht über das Stadium der Einzeller hinausgeht!

[Mobile Software: BoKeYuan] Vom Weltraum aus sind wellenförmige Landstreifen zu erkennen, die darauf schließen lassen, dass einst Flüsse über die Oberfläche des Mars flossen. Doch wie lange fließt das Wasser schon auf dem Mars? Einer neuen Studie der Stanford University zufolge ist das genug Zeit, um Hinweise auf frühes Leben auf dem Mars aufzuzeichnen. Wissenschaftler haben spekuliert, dass der Jezero-Krater auf dem Mars, der Ort der nächsten Reise des NASA-Rovers zum Roten Planeten, ein guter Ort für die Suche nach Lebenszeichen sein könnte, und eine neue Analyse von Satellitenbildern stützt diese Hypothese.

Durch Simulation der Zeitspanne, die benötigt würde, um Sedimentschichten im Delta abzulagern, als urzeitliche Marsflüsse in Krater strömten, kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass, falls es jemals Leben in der Nähe der Marsoberfläche gegeben haben sollte, Spuren dieses Lebens in den Deltaschichten enthalten sein könnten. „Wasser gab es auf dem Mars schon seit langer Zeit und die Umwelt dort war wahrscheinlich bewohnbar, auch wenn sie möglicherweise trocken war“, sagte der Hauptautor Mathieu Laptre, Assistenzprofessor für Geowissenschaften an der School of Earth, Energy & Environmental Sciences (Stanford Earth) der Stanford University.

Abbildung: Der Mars 2020 Perseverance Rover der NASA soll im Juli 2020 starten und im Jezero-Krater landen, wie hier gezeigt. Das Bild wurde von einem Instrument an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter der NASA aufgenommen, der regelmäßig potenzielle Landeplätze für zukünftige Missionen erfasst.

Die Studie ergab, dass die Sedimente schnell abgelagert wurden und dass organische Stoffe, sofern sie vorhanden waren, schnell vergraben wurden, was bedeutet, dass sie wahrscheinlich erhalten und geschützt blieben. Der Jezero-Krater wurde unter anderem deshalb für die nächste Mars-Rover-Mission der NASA ausgewählt, weil sich an diesem Standort ein Flussdelta befindet, von dem man auf der Erde annimmt, dass es organische Moleküle, die mit Leben in Verbindung stehen, wirksam konserviert. Doch ohne zu wissen, wie schnell und wie lange sich das Delta gebildet hat, bleibt die Analogie spekulativ, heißt es in der im Fachjournal AGU Advances veröffentlichten Studie.

Extrapolation von der Erde

Die Forschung bietet Hinweise für die Rückführung von Marsproben, um das Klima auf dem Mars in der Frühzeit und die Dauer der Deltabildung für den Marsrover Perseverance der NASA besser zu verstehen. Der Start ist für Juli 2020 als Teil der ersten Marsprobenrückführungsmission geplant. Die Studie berücksichtigt eine Entdeckung, die Wissenschaftler auf der Erde gemacht haben: Einlinige, mäandernde Flüsse ohne Uferbewuchs bewegen sich seitwärts etwa zehnmal schneller als Flüsse mit Vegetation. Aufgrund der Schwerkraft des Mars und unter der Annahme, dass es auf dem Roten Planeten keine Vegetation gibt, schätzen Wissenschaftler, dass die Entstehung des Deltas im Jezero-Krater mindestens 20 bis 40 Jahre gedauert hat.

Bild: Wissenschaftler glauben, dass ein mäandernder Fluss ohne Vegetation im Zentrum des McLeod Springs Wash im Toiyabe-Becken in Nevada dem Bach im alten Jezero-Krater auf dem Mars ähnelt.

Doch diese Entstehung erfolgte wahrscheinlich diskontinuierlich und erstreckte sich möglicherweise über einen Zeitraum von etwa 400.000 Jahren. Das ist nützlich, denn eine der größten Unbekannten auf dem Mars ist die Zeit. Und indem sie einen Weg finden, die Geschwindigkeit der Prozesse zu berechnen, können die Forscher beginnen, Einblicke in diese Zeitdimension zu gewinnen. Da einlinige, mäandernde Flüsse auf der Erde am häufigsten in der Vegetation zu finden sind, blieb ihr Vorkommen bis vor relativ kurzer Zeit weitgehend unbemerkt. Wissenschaftler gehen davon aus, dass es vor dem Aufkommen der Pflanzen nur verzweigte Flüsse gab, die aus zahlreichen ineinander verschlungenen Kanälen bestanden.

Bild: Der Perseverance-Rover der NASA im Einsatz auf der Marsoberfläche.

Da die Forscher nun wissen, wo sie nach ihnen suchen müssen, haben sie auf der ganzen Erde mäandernde Flüsse gefunden, in denen es keine Pflanzen gibt, wie zum Beispiel den McLeod Springs Wash im Toyabe Basin in Nevada. Dies ist etwas, das bisher noch niemand untersucht hat, da einlinige Flüsse ohne Vegetation auf dem Radar nicht wirklich auftauchen. Dies hat auch interessante Auswirkungen darauf, wie Flüsse auf der Erde verlaufen sein könnten, bevor es Pflanzen gab. Die Forscher schätzen außerdem, dass es auf dem Ur-Mars etwa 20-mal häufiger feuchte Perioden gab, die zu einer signifikanten Deltabildung führten, als heute auf der Erde.

Mögliche Entwicklung des Lebens auf dem Mars

Mittlerweile denken Wissenschaftler zunehmend darüber nach, dass der Wasserfluss auf dem Mars möglicherweise nicht kontinuierlich ist und es zeitweise Wasser und zeitweise Dürreperioden gibt. Dies ist eine neuartige Möglichkeit, quantitative Beschränkungen für die Häufigkeit möglicher Strömungen auf dem Mars festzulegen. Funde aus dem Jezero-Krater könnten uns helfen zu verstehen, wie sich das Leben auf der Erde entwickelt hat. Falls es im Jezero-Krater auf dem Mars jemals Leben gab, ist es wahrscheinlich nicht über das Stadium der Einzeller hinausgekommen. Das liegt daran, dass der Zero Degree-Krater vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren entstand, lange bevor das Leben auf der Erde mehrzellig wurde.

Falls es auf der Oberfläche des Mars einst Leben gab, wurde seine Entwicklung durch ein unbekanntes Ereignis gestoppt, das den Planeten sterilisierte. Dies bedeutet, dass Marskrater als eine Art Zeitkapsel dienen könnten, in der Lebenszeichen bewahrt werden, wie sie einst auf der Erde existiert haben könnten. Wenn Wissenschaftler einen anderen Planeten als Laborexperiment nutzen könnten, um zu untersuchen, wie das Leben anderswo entstanden sein könnte, oder noch besser, um zu dokumentieren, wie das Leben entstanden ist, könnten wir tatsächlich viel darüber lernen, was Leben ist. Dies werden die ersten Gesteinsproben sein, die Menschen auf dem Mars sehen und dann zur Erde zurückbringen werden, das ist also ziemlich aufregend.

Boco Park | Forschung/Von: Stanford University

Referenzzeitschrift: AGU Advance

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