Neu entdeckter, ungewöhnlicher Kohlenstoff auf dem Mars könnte auf Leben hinweisen

Seit fast neuneinhalb Jahren ist der NASA-Rover Curiosity auf dem Roten Planeten gelandet, wo er seitdem ein Gebiet des Gale-Krater erkundet, bei dem alte Gesteinsschichten freigelegt wurden.

In den Proben aus vergrabenen Sediment wurde ein Kohlenstoffisotop gefunden, das an einem halben Dutzend exponierter Stellen entnommen wurde. Für den Ursprung des Kohlenstoffs gibt es den Forscher*innen nach 3 plausible Erklärungen: kosmischer Staub, ultravioletter Abbau von Kohlendioxid oder ultravioletter Abbau von biologisch erzeugtem Methan, was ein Hinweis auf Leben auf dem Mars wäre. Wie die Forscher*innen im Proceeding of the National Academy of Sciences festhalten, sind all diese Szenarien unkonventionell und unterscheiden sich von den auf der Erde üblichen Prozessen.

Keine Evidenz für biologischen Ursprung

Weitere Analysen müssen durchgeführt werden, um den tatsächlichen Ursprung festzustellen. Wie aus einer Aussendung des Forschungsteams um Christopher House von der Pennsylvania State University hervorgeht, zeigte die spektrografische Analyse eine große Bandbreite an Kohlenstoff 12- und Kohlenstoff 13-Anteilen.  Ein Teil war außergewöhnlich arm an Kohlenstoff 13, während andere Kohlenstoffproben angereichert waren.

Auf der Erde würde eine stark an Kohlenstoff 13-verarmte Signatur einer Paläooberfläche darauf hindeuten, dass Mikroben in der Vergangenheit mikrobiell erzeugtes Methan konsumiert haben. Auf dem antiken Mars könnte es große Methanfahnen gegeben haben, die aus dem Untergrund freigesetzt wurden. Dieses freigesetzte Methan wurde dann entweder von Mikroben an der Oberfläche verbraucht oder reagierte mit ultraviolettem Licht und wurde direkt an der Oberfläche abgelagert.

"Die an Kohlenstoff 13 extrem verarmten Proben ähneln ein wenig den Proben aus Australien, die aus 2,7 Milliarden Jahre altem Sediment stammen", so House. "Diese Proben wurden durch biologische Aktivität verursacht, als Methan von uralten mikrobiellen Schichten verbraucht wurde, aber wir können das nicht unbedingt auf dem Mars sagen, weil er ein Planet ist, der aus anderen Materialien und Prozessen als die Erde entstanden sein könnte.“ Somit ist der Nachweis kein Beweis für Leben auf dem Roten Planeten.

Kosmischer Staub

Laut House durchquert das Sonnensystem alle paar 100 Millionen Jahre eine galaktische Molekülwolke. "Dabei wird nicht viel Staub abgelagert", so House. "Es ist schwer, solche Ablagerungsereignisse in den Aufzeichnungen der Erde zu sehen."

Um eine Schicht zu bilden, von der Curiosity Proben nehmen konnte, hätte die galaktische Staubwolke zunächst die Temperatur auf einem Mars senken müssen, der noch Wasser enthielt und Gletscher hervorbrachte. Der Staub hätte sich auf dem Eis abgelagert und müsste nach dem Abschmelzen des Gletschers an Ort und Stelle verbleiben, um eine Schmutzschicht zu hinterlassen, die den Kohlenstoff enthält.

Bislang gibt es nur wenige Hinweise auf frühere Gletscher im Gale-Krater auf dem Mars. Den Forschern zufolge ist diese Erklärung plausibel, erfordert aber weitere Untersuchungen.

Umgewandeltes CO2

Eine weitere mögliche Erklärung für geringere Mengen an Kohlenstoff 13 ist die ultraviolette Umwandlung von Kohlendioxid in organische Verbindungen wie Formaldehyd. "Es gibt Arbeiten, die vorhersagen, dass UV-Strahlung diese Art von Fraktionierung verursachen könnte", so House. Es brauche aber noch weitere Experimente, um von diesem Prozess auszugehen bzw. ihn auszuschließen.

"Alle drei Möglichkeiten deuten auf einen ungewöhnlichen Kohlenstoffkreislauf hin, wie es ihn heute auf der Erde nicht mehr gibt", so House. "Aber wir brauchen mehr Daten, um herauszufinden, welche davon die richtige Erklärung ist. Es wäre schön, wenn der Rover eine große Methanfahne aufspüren und die Kohlenstoffisotope daraus messen würde“. Zwar gibt es Methanfahnen, aber die meisten sind klein, und kein Rover konnte eine Probe nehmen, die groß genug war, um die Isotope zu messen.