Westrand des Endeavour-Kraters auf dem Mars, Falschfarben. (NASA/JPL-Caltech/Cornell/ASU) Die Suche nach Leben geht weiter Mars Vielleicht ist es jetzt noch viel komplizierter geworden.
Während Rover wie Curiosity und Perseverance die Oberfläche auf der Suche nach Spuren antiken Lebens absuchen, deuten neue Erkenntnisse darauf hin, dass wir möglicherweise viel tiefer graben müssen, um sie zu finden. Alle Spuren von Aminosäuren, die aus einer Zeit stammen, als der Mars möglicherweise bewohnbar war, sind wahrscheinlich mindestens 2 Meter (6,6 Fuß) unter der Erde vergraben.
Das liegt daran, dass der Mars aufgrund seines fehlenden Magnetfelds und seiner dünnen Atmosphäre auf seiner Oberfläche einer viel höheren Dosis kosmischer Strahlung ausgesetzt ist als die Erde. Wir wissen das und wir wissen, dass kosmische Strahlung Aminosäuren zerstört.
Dank experimenteller Daten wissen wir nun auch, dass dieser Prozess geologisch gesehen in sehr kurzen Zeiträumen abläuft.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Aminosäuren durch kosmische Strahlung in den Gesteinen und Regolithen der Marsoberfläche viel schneller zerstört werden als bisher angenommen.“ sagt der Physiker Alexander Pawlow des Goddard Space Flight Center der NASA.
„Aktuelle Mars-Rover-Missionen bohren bis auf etwa 2 Zoll (ungefähr 5 Zentimeter) vor. In diesen Tiefen würde es nur 20 Millionen Jahre dauern, um Aminosäuren vollständig zu zerstören. Durch die Zugabe von Perchloraten und Wasser wird die Zerstörungsrate der Aminosäuren noch weiter erhöht.“
Ein 2 Zoll tiefes Loch, gebohrt vom NASA-Rover Curiosity. (NASA)
Tatsächlich ist die kosmische Strahlung ein großes Problem bei der Erforschung des Mars. Ein durchschnittlicher Mensch auf der Erde ist etwa ausgesetzt 0,33 Millisievert kosmische Strahlung pro Jahr. Auf dem Mars, diese jährliche Exposition könnte vorbei sein 250 Millisievert .
Diese hochenergetische Strahlung, die von Sonneneruptionen und energiereichen Ereignissen wie Supernovae ausgeht, kann Gestein durchdringen und alle organischen Moleküle, auf die sie trifft, ionisieren und zerstören.
Es wird angenommen, dass der Mars einst ein globales Magnetfeld und eine viel dichtere Atmosphäre hatte, ähnlich wie die Erde. Es gibt auch zahlreiche Beweise dafür, dass sich einst flüssiges Wasser in Form von Ozeanen, Flüssen und Seen auf der Marsoberfläche befand.
Diese Kombination von Merkmalen legt nahe, dass der Mars bewohnbar gewesen sein könnte (vielleicht). wiederholt ) in seiner Vergangenheit.
Ein Zeichen, das auf die Bewohnbarkeit des Mars hinweisen könnte, ist das Vorhandensein von Aminosäuren. Diese organischen Verbindungen sind keine Biosignaturen, sondern einige der grundlegendsten Bausteine des Lebens.
Aminosäuren verbinden sich zu Proteinen und wurden in Weltraumgesteinen wie gefunden Asteroid Ryugu , und die Atmosphäre von Komet 67P . Sie sind also kein definitives Lebenszeichen, aber sie auf dem Mars zu finden, wäre ein weiterer Hinweis darauf, dass dort vor langer Zeit möglicherweise Leben entstanden sein könnte.
Pavlov und sein Team wollten besser verstehen, wie wahrscheinlich es ist, auf der Marsoberfläche Hinweise auf Aminosäuren zu finden, und entwarfen daher ein Experiment, um die Widerstandsfähigkeit dieser Verbindungen zu testen.
Sie mischten Aminosäuren mit Mineralmischungen, die Marsboden simulieren sollten und aus Kieselsäure, hydratisiertem Siliziumdioxid oder Siliziumdioxid und Perchloraten (Salzen) bestehen, und versiegelten sie in Reagenzgläsern, die die Marsatmosphäre nachahmen, bei verschiedenen marsähnlichen Temperaturen.
Anschließend bestrahlte das Team die Proben mit ionisierender Gammastrahlung, um die Dosis kosmischer Strahlung nachzuahmen, die über einen Zeitraum von etwa 80 Millionen Jahren auf der Marsoberfläche zu erwarten ist. In früheren Experimenten wurden nur die Aminosäuren ohne die Bodensimulanzien untersucht. Dies könnte zu einer ungenauen Lebensdauer der Aminosäuren geführt haben.
„Unsere Arbeit ist die erste umfassende Studie, in der die Zerstörung (Radiolyse) eines breiten Spektrums von Aminosäuren unter verschiedenen Mars-relevanten Faktoren (Temperatur, Wassergehalt, Perchlorathäufigkeit) untersucht und die Radiolyseraten verglichen wurden.“ Sagt Pawlow .
„Es zeigt sich, dass die Zugabe von Silikaten und insbesondere von Silikaten mit Perchloraten die Zerstörungsraten von Aminosäuren deutlich erhöht.“
Das bedeutet, dass alle Aminosäuren, die sich früher als vor etwa 100 Millionen Jahren auf der Marsoberfläche befanden, wahrscheinlich schon lange verschwunden sind und ins Nichts verstrahlt wurden.
Angesichts der Tatsache, dass die Marsoberfläche schon viel länger nicht mehr lebensfreundlich für das Leben, wie wir es kennen, war – Milliarden von Jahren , statt Millionen – die wenigen Zentimeter, bis zu denen Curiosity and Perseverance graben kann, werden wahrscheinlich keine Aminosäuren hervorbringen.
Beide Rover haben organisches Material gefunden auf dem Mars, aber da die Moleküle durch nichtbiologische Prozesse entstanden sein könnten, können sie nicht als Beweis für Leben gewertet werden. Darüber hinaus zeigen die Untersuchungen des Teams, dass diese Moleküle seit ihrer Entstehung durch ionisierende Strahlung möglicherweise erheblich verändert wurden.
Es gibt auch andere Hinweise darauf, dass das Forschungsteam einer Sache auf der Spur sein könnte. Hin und wieder gelangt Material von unterhalb der Marsoberfläche tatsächlich zur Erde. Tatsächlich wurden darin sogar Aminosäuren gefunden.
„Wir haben im Astrobiology Analytical Lab in Goddard mehrere geradkettige Aminosäuren im antarktischen Marsmeteoriten RBT 04262 identifiziert, von denen wir glauben, dass sie vom Mars stammen (keine Kontamination durch terrestrische Biologie), obwohl der Mechanismus der Bildung dieser Aminosäuren in RBT 04262 bekannt ist.“ bleibt unklar,' sagt der Astrobiologe Danny Glavin von NASA Goddard.
„Da Meteoriten vom Mars typischerweise aus Tiefen von mindestens 3,3 Fuß (1 Meter) oder mehr ausgeschleudert werden, ist es möglich, dass die Aminosäuren in RBT 04262 vor kosmischer Strahlung geschützt waren.“
Um mehr herauszufinden, müssen wir jedoch möglicherweise warten, bis wir über anspruchsvollere Grabwerkzeuge auf dem Mars verfügen.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Astrobiologie .