Seit Generationen träumen viele von dem Tag, an dem es möglich sein würde, den Mars zu betreten - auch bekannt als. "Earth's Twin" -Planet. Und in den letzten Jahren haben mehrere Orbiter, Lander und Rover Hinweise auf vergangenes Wasser auf dem Mars gefunden, ganz zu schweigen von der Möglichkeit, dass Wasser noch unter der Erde existiert. Diese Ergebnisse haben den Wunsch geweckt, Missionen mit Besatzung zum Mars zu schicken, ganz zu schweigen von Vorschlägen, dort eine Kolonie zu gründen.
Diese Begeisterung mag jedoch etwas falsch erscheinen, wenn man alle Herausforderungen betrachtet, die die Marsumgebung mit sich bringt. Die Marsoberfläche ist nicht nur sehr kalt und stark strahlend, sondern auch extrem trocken. Laut einer neuen Studie, die von Forschern des Ames Research Center der NASA durchgeführt wurde, ist der Marsboden etwa 1000-mal trockener als einige der trockensten Regionen der Erde.
Die Studie mit dem Titel „Einschränkungen der Stoffwechselaktivität von Mikroorganismen in Atacama-Oberflächenböden, die aus feuerfesten Biomarkern abgeleitet wurden: Implikationen für die Lebensfähigkeit des Mars und den Nachweis von Biomarkern“, erschien kürzlich in der Zeitschrift Astrobiologie. Die Studie wurde von Mitgliedern des NASA Ames Research Center geleitet und umfasste Forscher des Georgia Institute of Technology, des Carl Sagan Center am SETI Institute, des Centro de Astrobiologia (INTA-CSIC), des Goddard Space Flight Center der NASA und des Massachusetts Technologisches Institut.
Für ihre Studie versuchte das Forscherteam festzustellen, ob Mikroorganismen unter den auf dem Mars herrschenden Bedingungen überleben können. Um diese Frage zu beantworten, reiste das Team in die Atacama-Wüste in Chile, einem 1000 km langen Landstreifen an der Westküste Südamerikas. Mit einem durchschnittlichen Niederschlag von nur 1 bis 3 mm pro Jahr gilt die Atacama-Wüste als der trockenste unpolare Ort der Welt.
Die Atacama-Wüste ist jedoch nicht gleichmäßig trocken und weist je nach Breitengrad unterschiedliche Niederschlagsmengen auf. Vom südlichen zum nördlichen Ende verschiebt sich der jährliche Niederschlag von einigen Millimetern Regen pro Jahr auf nur wenige Millimeter Regen pro Jahrzehnt. Diese Umgebung bietet die Möglichkeit, bei abnehmenden Niederschlagsmengen nach Leben zu suchen, sodass die Forscher die Überlebensfähigkeit von Mikroorganismen einschränken können.
Es ist am nördlichen Ende der Wüste (in der sogenannten Antofagasta-Region), wo die Bedingungen am marsähnlichsten werden. Hier beträgt der durchschnittliche jährliche Niederschlag nur 1 mm pro Jahr, was es zu einem beliebten Ziel für Wissenschaftler gemacht hat, die eine Marsumgebung simulieren möchten. Das Team prüfte nicht nur, ob Mikroben unter diesen trockenen Bedingungen überleben könnten, sondern auch festzustellen, ob sie zu Wachstum und Fortpflanzung fähig sind.
Mary Beth Wilhelm - Astrobiologin am Georgia Institute of Technology, dem Ames Research Center der NASA und Hauptautorin der neuen Studie - erklärte kürzlich in einer Pressemitteilung der NASA:
„Auf der Erde finden wir überall Hinweise auf mikrobielles Leben. In extremen Umgebungen ist es jedoch wichtig zu wissen, ob eine Mikrobe schlummert und kaum überlebt oder wirklich lebendig und gesund ist. Indem wir lernen, ob und wie Mikroben in extrem trockenen Regionen der Erde am Leben bleiben, hoffen wir besser zu verstehen, ob der Mars dies einmal getan hat mikrobielles Leben und ob es bis heute überlebt haben könnte. “
Nachdem das Forschungsteam Bodenproben aus der gesamten Atacama-Wüste gesammelt und in sein Labor in Ames zurückgebracht hatte, begann es mit Tests, um festzustellen, ob ihre Mikroorganismenproben Hinweise auf Stressmarker zeigten. Dies ist eine Schlüsselmethode, mit der gezeigt werden kann, dass das Leben wächst, da Organismen in einem Ruhezustand (d. H. Die nur überleben) keine Anzeichen von Stressmarkern zeigen.
Insbesondere suchten sie nach Veränderungen in der Lipidstruktur der äußeren Membranen der Zellen, die typischerweise als Reaktion auf Stress steifer werden. Was sie fanden, war, dass in den weniger trockenen Teilen der Atacama-Wüste dieser Stressmarker vorhanden war; Seltsamerweise fehlten dieselben Marker in den trockensten Regionen der Wüste, in denen Mikroben stärker gestresst wären.
Basierend auf diesen und anderen Ergebnissen kam das Team zu dem Schluss, dass es in Umgebungen wie der Atacama-Wüste eine Übergangslinie für Mikroorganismen gibt. Auf einer Seite dieser Linie reicht das Vorhandensein winziger Wassermengen aus, damit Organismen noch wachsen können. Andererseits ist die Umgebung so trocken, dass Organismen überleben können, aber nicht wachsen und sich vermehren.
Das Team konnte auch Hinweise auf Mikroben finden, die seit mindestens 10.000 Jahren in den Atacama-Bodenproben tot waren. Sie konnten dies feststellen, indem sie die Aminosäuren der Mikroben untersuchten, die die Bausteine von Proteinen sind, und die Geschwindigkeit untersuchten, mit der sich ihre Struktur änderte. Dieser Fund war ziemlich überraschend, da es äußerst selten vorkommt, dass der Rest des alten Lebens auf der Erdoberfläche gefunden wird.
Angesichts der Tatsache, dass der Mars 1000-mal trockener ist als selbst die trockensten Teile von Atacama, waren diese Ergebnisse keine ermutigenden Nachrichten für diejenigen, die hoffen, dass dort noch mikrobielles Leben gefunden wird. Die Tatsache, dass die Überreste des vergangenen mikrobiellen Lebens in den trockensten Gebieten der chilenischen Wüste gefunden wurden - die es gegeben hätte, wenn die Bedingungen feuchter und gut erhalten gewesen wären -, ist eine sehr gute Nachricht, wenn es um die Suche nach früheren Leben auf dem Mars geht .
Wenn es auf dem Mars damals, als es wärmer und feuchter war, mikrobielles Leben gab, könnten im Wesentlichen noch Spuren dieses alten Lebens existieren. Wie Wilhelm erklärte:
„Bevor wir zum Mars gehen, können wir die Atacama wie ein natürliches Labor nutzen und basierend auf unseren Ergebnissen unsere Erwartungen an das anpassen, was wir dort finden könnten. Wenn wir wissen, dass die Oberfläche des Mars heute zu trocken ist, als dass das Leben wachsen könnte, aber dass Spuren von Mikroben Tausende von Jahren anhalten können, können wir bessere Instrumente entwickeln, um nicht nur nach Leben auf und unter der Oberfläche des Planeten zu suchen, sondern auch zu versuchen, das zu entsperren Geheimnisse seiner fernen Vergangenheit. "
In Zukunft Missionen wie die der NASA Mars 2020 Rover wird versuchen, Proben von Marsboden zu beschaffen. Wenn die von der NASA vorgeschlagene "Reise zum Mars" bis 2030 wie geplant stattfindet, könnten diese Proben zur Analyse auf die Erde zurückgebracht werden. Mit etwas Glück werden diese Bodenproben Beweise für vergangene Leben enthüllen und beweisen, dass der Mars einst ein bewohnbarer Planet war!
