(NASA) 
Eine neue Analyse organischer Moleküle, die im ausgetrockneten Marsschlamm im Gale-Krater gefunden wurden, hat eine faszinierende Möglichkeit ergeben. Wissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass wir nicht ausschließen können, dass diese Moleküle tatsächlich einen biologischen Ursprung haben.
Obwohl unser Verständnis der Marsmoleküle begrenzt und unvollständig ist, könnten die uns vorliegenden Informationen mit dem Leben auf dem Roten Planeten vor Milliarden von Jahren übereinstimmen.
Die Moleküle wurden tatsächlich vom Curiosity-Rover aus einem Schlammsteinabschnitt des Gale-Kraters namens gewonnen Murray-Formation ; Eine Studie zu dem Befund war veröffentlicht im Jahr 2018 . Die ersten Experimente ergaben eine Reihe von Molekülen, darunter eine Gruppe aromatischer Verbindungen namens Thiophene.
Hier auf der Erde kommen diese Verbindungen normalerweise an einigen recht interessanten Orten vor. Sie tauchen in Rohöl auf – bestehend aus komprimierten und überhitzten toten Organismen wie Zooplankton und Algen; und Kohle – hergestellt aus komprimierten und überhitzten abgestorbenen Pflanzen.
Es wird angenommen, dass die Verbindung abiotisch entsteht – das heißt durch einen physikalischen und nicht durch einen biologischen Prozess –, wenn Schwefel mit organischen Kohlenwasserstoffen bei Temperaturen über 120 Grad Celsius (248 °F) reagiert, eine Reaktion, die als Schwefelsäure bezeichnet wird thermochemische Sulfatreduktion (TSR).
Obwohl diese Reaktion abiotisch ist, können sowohl die Kohlenwasserstoffe als auch der Schwefel biologischen Ursprungs sein. Deshalb machten sich Forscher daran, zu untersuchen, wie sich Thiophene gebildet haben könnten Mars .
„Wir haben mehrere biologische Wege für Thiophene identifiziert, die wahrscheinlicher erscheinen als chemische, aber wir brauchen noch Beweise“, sagte der Astrobiologe Dirk Schulze-Makuch der Washington State University.
„Wenn man Thiophene auf der Erde findet, dann würde man denken, dass sie biologisch sind, aber auf dem Mars muss die Messlatte für den Beweis natürlich um einiges höher liegen.“
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie Thiophene auf dem Mars entstanden sein könnten, ohne dass Leben vorhanden wäre. Beispielsweise wurden Thiophene in Meteoriten nachgewiesen; Außermartianische Gesteine könnten also die Moleküle hineingetragen haben.
Auch geologische Prozesse können die für TSR notwendige Wärme erzeugen, insbesondere zu Zeiten, als der Mars vulkanisch aktiv war; und natürlich entsteht durch vulkanische Aktivität auch Schwefel.
Aber die Thiophene des Mars haben etwas Interessantes. Für die oben beschriebenen Prozesse ist Schwefel erforderlich nukleophil Das heißt, die Schwefelatome geben Elektronen ab, um eine Bindung mit ihrem Reaktionspartner einzugehen. Dennoch liegt der größte Teil des Schwefels auf dem Mars als nicht nukleophile Sulfate vor.
Diese können über TSR zu nukleophilen Sulfiden reduziert werden. Aber es gibt noch eine andere Möglichkeit – biologische Sulfatreduktion (BSR). Einige Bakterien – und eigentlich auch weiße Trüffel, obwohl man sie auf dem Mars wahrscheinlich nicht findet – können Thiophene synthetisieren.
Es ist also möglich, dass, als der Mars vor etwa 3 Milliarden Jahren ein wärmerer und feuchterer Ort war als heute, Bakterienkolonien existierten und die Thiophene produzierten. Dies kann auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt passieren. Als der Mars dann austrocknete, wurden die Thiophene dort zurückgelassen, damit Curiosity sie all diese Jahre später aus dem Schlammstein ausgraben konnte.
Leider war die Probe etwas beschädigt. Curiosity nutzt eine Analysetechnik namens Pyrolyse, die die Proben auf über 500 Grad Celsius erhitzt. Es gibt also eine Grenze für das Wissen, das wir aus dem, was überlebt hat, gewinnen können.
Aber die Rosalind Franklin-Rover , dessen Start im Juli geplant ist, wird ein Instrument an Bord haben, das weitaus weniger zerstörerisch ist. Daher sind alle Thiophene, die es aus dem Boden gräbt, bei der Analyse möglicherweise intakter.
Darüber hinaus könnten auch die Kohlenstoff- und Schwefelisotope aufschlussreich sein. Das liegt daran, dass lebende Organismen leichtere Isotope bevorzugen; Wenn die Thiophene leichtere Isotope enthalten, könnte dies den Beweis auch für biologische Prozesse gewichten.
Traurigerweise werden wir es wahrscheinlich nicht genau wissen, wenn wir nur davon ausgehen, was unsere Roboterfreunde aus dem Boden graben können.
„Wie Carl Sagan sagte: ‚Außergewöhnliche Ansprüche erfordern außergewöhnliche Beweise‘“, Schulze‑Makuch said .
„Ich denke, der Beweis wird wirklich erfordern, dass wir tatsächlich Menschen dorthin schicken und ein Astronaut durch ein Mikroskop schaut und eine sich bewegende Mikrobe sieht.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Astrobiologie .