Mars-Studie widerspricht bisheriger Forschung – „Grundlegende geochemische Probleme“
Eine neue Studie findet heraus, dass der Mars wohl keine sauerstoffhaltige Atmosphäre hatte. Was bedeutet das für die Suche nach Leben?
St. Louis – Im Jahr 2016 wurde eine faszinierende Studie über den roten Planeten Mars veröffentlicht. Der Nasa-Rover „Curiosity“ hatte Manganoxid auf dem Mars gefunden – ein Material, das auf der Erde nur im Zusammenhang mit flüssigem Wasser in einer stark oxidierenden Umgebung entstehen kann. In einer Studie, die im Fachjournal Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde, schloss das Forschungsteam daraus, dass der Planet Mars einst eine sauerstoffreiche Atmosphäre gehabt haben könnte.
Ganz sicher waren sich die Forschenden damals jedoch nicht. „Es ist schwer, zu bestätigen, ob dieses Szenario tatsächlich so stattgefunden hat“, betonte die Hauptautorin der Studie, Nina Lanza, nach der Veröffentlichung in einer Mitteilung der US-Raumfahrtorganisation Nasa. Nun zeigt eine neue Studie, dass Lanzas Skepsis wohl angebracht war und die damaligen Annahmen falsch sein könnten.
Neue Studie zum Mars widerlegt alte Erkenntnisse
Ein Forschungsteam um Jeffrey Catalano von der Washington University in St. Louis entdeckte nämlich mithilfe von chemischen Experimenten, dass Manganoxide unter Mars-ähnlichen Bedingungen auch ohne atmosphärischen Sauerstoff leicht gebildet werden können. Außerdem zeigt das Team, dass die Oxidation von Mangan in der kohlendioxidreichen Atmosphäre, die es auf dem frühen Mars gegeben haben dürfte, nicht möglich ist. Die neue Studie wurde im Fachjournal Nature Geoscience veröffentlicht.
„Die Verbindung zwischen Manganoxiden und Sauerstoff leidet unter einer Reihe grundlegender geochemischer Probleme“, erklärt Catalano in einer Mitteilung seiner Universität.
Auf dem Mars kommen Halogene häufiger vor als auf der Erde
Im Vergleich zur Erde kommen auf dem Mars die Halogen-Elemente Chlor und Brom häufig vor – das Forschungsteam vermutete, „dass sie für das Schicksal von Mangan wichtig sein würden“, erinnert sich Catalano, der gemeinsam mit Erstautor Kaushik Mitra „von Reaktionen inspiriert wurde, die bei der Chlorierung von Trinkwasser beobachtet werden“ erzählt Catalano. „Um andere Planeten zu verstehen, müssen wir manchmal Wissen aus scheinbar nicht verwandten Bereichen der Wissenschaft und Technik anwenden.“
In Experimenten mit Chlorat und Bromat – den vorherrschenden Formen der Halogen-Elemente auf dem Mars – fand das Forschungsteam heraus, dass Halogene in Wasser gelöstes Mangan tausend- bis millionenfach schneller in Manganoxid-Mineralien umwandeln als Sauerstoff. Unter den Bedingungen auf dem Mars sei Sauerstoff dagegen überhaupt nicht in der Lage, Manganoxide zu bilden, heißt es in einer Mitteilung der Universität.
Neue Erkenntnisse könnten sich auf Suche nach Leben auf dem Mars auswirken
„Oxidation erfordert der Definition nach keine Beteiligung von Sauerstoff“, betont Mitra deshalb auch. „Wir haben bereits früher vorgeschlagen, dass es auf dem Mars andere Oxidationsmittel als Sauerstoff oder UV-Photooxidation geben könnte, die erklären, warum der rote Planet rot ist. Im Fall von Mangan hatten wir bis jetzt einfach keine brauchbare Alternative zu Sauerstoff, die Manganoxide erklären könnte.“
Die neuen Studien-Ergebnisse könnten sich auch auf die Suche nach Leben auf dem Mars auswirken, da ohne atmosphärischen Sauerstoff die Bewohnbarkeit des frühen Mars eine andere gewesen sein könnte. Doch nur weil es in der Vergangenheit des Mars wahrscheinlich keinen atmosphärischen Sauerstoff gab, gibt es keinen Grund zu glauben, dass es kein Leben gab, finden die Forschenden.
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Studie ist kein „Rückschlag“ für die Bewohnbarkeit des Mars
„Es gibt sogar auf der Erde verschiedene Lebensformen, die keinen Sauerstoff zum Überleben benötigen“, weiß Mitra. „Ich betrachte das nicht als ‚Rückschlag‘ für die Bewohnbarkeit des Mars. Es bedeutet nur, dass es wahrscheinlich keine sauerstoffbasierten Lebensformen gab.“ Tatsächlich könnten sich extremophile Organismen, die in halogenreichen Umgebungen überleben können, auch auf dem Mars wohlfühlen. Auf der Erde zählen dazu beispielsweise salzliebende Einzeller und Bakterien, die im Großen Salzsee im US-Bundesstaat Utah und im Toten Meer leben. (tab)