So tief muss man bohren, um am Mars Spuren von Leben zu finden

Die Mars-Rover Curiosity und Perseverance suchen beharrlich nach Spuren von Leben am Mars. Laut einer neuen Studie der NASA, werden sie dabei wenig erfolgreich sein, weil sie nicht tief genug graben können.

Das Problem liegt in der radioaktiven Strahlung am Mars und wie sie Spuren von Leben vernichtet. Dabei geht es um Aminosäuren. Die kommen in allen bekannten Lebewesen vor und zählen zu den Grundbausteinen des Lebens. Allerdings sind sie keine eindeutigen Hinweise auf Leben. So wurden etwa auch Aminosäuren im Gestein des Asteroiden Ryugu gefunden.

Im Fall des Mars könnten Aminosäuren aber die Theorie bekräftigen, dass der Rote Planet einst lebensfreundliche Bedingungen gehabt hat. Die Aminosäuren könnten durch Ablagerungen in den Marsboden geraten und dort den harschen Bedingungen trotzen. Die Studie der NASA hatte das Ziel herauszufinden, wie tief im Boden die Aminosäuren sein müssen, um potenziell Milliarden von Jahren zu überleben.

Mars ist kosmischer Strahlung ausgesetzt

Forschende gehen davon aus, dass der Mars lebensunfreundlich wurde, als er sein Magnetfeld verloren hat. Ohne das schützende Magnetfeld trugen die Sonnenwinde die Atmosphäre ab. Sie wurde immer dünner, bis schließlich kein flüssiges Wasser mehr existieren konnte.

Ohne Magnetfeld ist der Mars auch der kosmischen Strahlung nahezu schutzlos ausgeliefert. Zum Vergleich: Auf der Erde ist ein Mensch jährlich 0,33 Millisievert kosmischer Strahlung ausgesetzt. Am Mars sind es über 250 Millisievert.

Die Strahlung durchdringt Fels und Gestein und zersetzt dort organische Stoffe wie eben Aminosäuren. Das passiert allerdings langsamer, als wenn diese einfach nur an der Oberfläche sind. Die NASA hat für die aktuelle Studie deshalb Experimente gestartet, um herauszufinden, wie tief man bohren muss, um eine Chance zu haben, intakte Aminosäuren zu finden.

Rover macht einen 2 Meter langen Bohrer

Die Ergebnisse sind ernüchternd. Die aktuellen Mars-Rover können etwa 5 Zentimeter tief bohren. In dieser Tiefe dauert es „nur“ 20 Millionen Jahre, bis Aminosäuren völlig zerstört sind. Geht man derzeit davon aus, dass der Mars vor etwa 3 Milliarden Jahren lebensfreundlich war, müsste man mindestens 2 Meter tief bohren, um intakte Aminosäuren zu finden.

Diese Erkenntnis lieferten Experimente im Rahmen der Studie, die erstmals den Marsboden mitsimulierten. Dazu wurden die Aminosäuren mit Mineralien vermischt, die im Marsboden zu finden sind. Danach wurden die Gemische mit Gammastrahlen behandelt, um die kosmische Strahlung zu imitieren. Dabei wurde festgestellt, dass das Zusammenspiel aus Temperatur, Anteil von Wasser und eine erhöhte Anzahl von Perchloraten (Salzen) die Zersetzung von Aminosäuren beschleunigt.

Mars Rover müssen an bestimmten Stellen bohren

Das heißt aber nicht, dass die Bohrungen der Mars-Rover deshalb komplett sinnlos sind. Stattdessen weiß die NASA jetzt, wo sie suchen muss. Das Ziel sind Mikrokrater, die jünger als 10 Millionen Jahre sind, oder Material, dass durch solche Mikrokrater ausgestoßen wurde. Kommt dieses Material aus tieferen Mars-Schichten (idealerweise aus 2 Metern oder tiefer) und wurde weniger als 10 Millionen Jahre der kosmischen Strahlung an der Oberfläche ausgesetzt, besteht die Chance, dass Aminosäuren darin überlebt haben.

Die Mars-Rover Curiosity und Perseverance haben bereits in der Vergangenheit organische Materie auf dem Mars gefunden. Allerdings hätten diese laut der NASA auch durch chemische, nicht-biologische Prozesse entstehen können. Zudem wurden sie von der Strahlung an der Oberfläche bereits verändert, weshalb sich nur schwer Rückschlüsse ziehen lassen, wann und wie sie tatsächlich entstanden ist.