#Mars: Lebens-relevante Nass-Trocken-Spuren

Entwickelte sich auch auf dem Mars einst Leben? Zumindest günstige Bedingungen gab es dazu offenbar, belegen nun Boden-Muster, die der Curiosity Rover der NASA im Gale-Krater entdeckt hat. Es handelt sich um die Überreste von Schlamm, der vor etwa 3,7 Milliarden Jahren offenbar wiederholt nass wurde und abtrocknete, sagen die Forscher. Wie sie erklären, gilt ein solcher periodischer Wechsel der Feuchtigkeitsbedingungen als günstig für die Bildung von komplexen Molekülen, die zur Entstehung von Lebensformen führen können.

Heute ist er ein lebensfeindlicher Wüstenplanet, doch aus der Forschung der letzten Jahre geht deutlich hervor: Auch der Mars war in seiner frühen Entwicklungsgeschichte von Wasser geprägt. Dazu haben auch die Ergebnisse der Mars-Mission „Curiosity“ beigetragen. Der Rover hat durch seine Erkundungsfahrten und Untersuchungen im Gale-Krater verschiedene Belege dafür geliefert, dass es dort vor etwa 3,7 Milliarden Jahren feuchte Bedingungen und Gewässerstrukturen gegeben hat.

Zu den Entdeckungen gehörten auch bereits quadratische Riss-Muster im Boden, die Wissenschaftler als die Überreste von einst abgetrockneten Schlammflächen interpretierten. Nun berichtet das Team um William Rapin von der Universität Toulouse über ähnlichen Spuren, die der Curiosity-Rover in einem höher gelegenen Erkundungsbereich im Gale-Krater entdeckt hat. Das Besondere ist dabei: Im Gegensatz zu den bisher bekannten Funden zeichnen sich sechseckige Linienmuster am Boden ab, die von Y-förmige Verbindungen gekennzeichnet sind.

Charakteristische Strukturen

Wie die Wissenschaftler erklären, geht aus Analogien auf der Erde hervor, dass diese uralten Spuren auf eine spezielle Weise entstanden sein könnten: „Solche Schlammriss-Strukturen entstehen, wenn nass-trockene Bedingungen wiederholt auftreten“, sagt Rapin. Wie er und seine Kollegen erklären, bilden sich beim einmaligen Trocknen von Schlamm durch den Volumenverlust T-förmige Verbindungen der Risslinien. Die wiederholte Einwirkung von Wasser führt hingegen dazu, dass die T-förmigen Verbindungsstellen aufweichen und Y-förmig werden. So ergeben sich dann schließlich hexagonale Muster.

Doch wie konnten derartige Spuren so lange erhalten bleiben? Die Analyse von Proben der Strukturen durch die ChemCam des Rovers zeigte, dass die Rissränder aus Sulfaten bestehen, berichten die Wissenschaftler. Diese harte Salzkruste machte die Schlammrisse widerstandsfähig gegen die nur schwachen Erosionsprozesse auf dem Planeten, der außerdem keine plattentektonische Umwälzung aufweist. Dadurch konnten die nur wenige Zentimeter tiefen Strukturen bis heute überdauern, so die Erklärung. Aus den Ergebnissen geht somit nun hervor, dass die Spuren an dem neuen Fundort durch saisonale Wettermuster oder wiederkehrende Fluten entstanden sind. „Dies ist der erste deutliche Hinweis darauf, dass das einstige Klima des Mars solch regelmäßige, erdähnliche Nass-Trocken-Zyklen aufwies“, sagt Rapin.

Astrobiologische Bedeutung

Was dies so spannend macht, ist die Bedeutung für die astrobiologische Erforschung des Mars, sagen die Wissenschaftler. Denn man geht davon aus, dass anhaltende Zyklen von nassen und trockenen Bedingungen an Land dazu beigetragen können, komplexe chemische Bausteine zusammenzusetzen, die für die Entstehung von mikrobiellem Leben notwendig sind. „Feuchtperioden bringen Moleküle zusammen, während Trockenperioden dann Reaktionen vorantreiben. Wenn diese Prozesse wiederholt am selben Ort ablaufen, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass sich dort komplexere Moleküle bilden“, erklärt Co-Autor Patrick Gasda vom Los Alamos National Laboratory. Ein Produkt solcher chemischen Reaktionen können lange Ketten kohlenstoffbasierter Moleküle sein, sogenannte Polymere. „Auf diese Weise können auch lebenswichtige Substanzen entstehen, wie Proteine und Nukleinsäuren“, so Gasda.

Abschließend kommentiert Ashwin Vasavada vom Curiosity-Team des Jet Propulsion Laboratory der NASA: „Diese Ergebnisse erweitern die Art von Entdeckungen, die Curiosity gemacht hat. Im Laufe von elf Jahren haben wir zahlreiche Beweise dafür gefunden, dass der Mars einst mikrobielles Leben ermöglicht haben könnte. Jetzt hat die Mission Hinweise auf Bedingungen geliefert, die die Entstehung von Leben begünstigt haben könnten“, so der Wissenschaftler.

Quelle: NASA, DOE/Los Alamos National Laboratory, Fachartikel: Nature, doi: 10.1038/s41586-023-06220-3

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