Künstlerische Darstellung zukünftiger Bohrungen nach Untergrund-Biosphären auf Mond und Mars (Illu.).
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Cambridge (USA) – Während sich Spekulationen über Leben auf fernen Himmelskörpern bislang hauptsächlich auf jene Orte konzentriert, an denen Wasser an der Oberfläche eines Felsplaneten oder in verborgenen Ozeanen existiert, schlagen zwei US-Astrophysiker und Astrobiologen vor, auch die Suche nach Leben tief im Untergrund von oberflächlich trockenen Himmelskörpern wie dem Erdenmond und dem Mars zu suchen. Wo und wie zukünftige Missionen danach suchen müssen, haben die Wissenschaftler in einer aktuellen Studie eruiert.
Wie der Harvard-Astronom Dr. Avi Loeb und Dr. Manasvi Lingam vom Florida Institute of Technology (FIT) aktuell im Fachjournal “The Astrophysical Journal Letters” (DOI. 10.3847/2041-8213/abb608) erläutern, könnte sich das Leben auf Mond und Mars durchaus einst in jene vor Kälte und Strahlung geschützten Tiefen zurückgezogen haben, in denen es auch auf Mond und Mars, aber auch auf anderen oberflächlich trockenen Himmelskörpern – flüssiges Wasser geben sollte.
„Die Abwesenheit von flüssigem Wasser an der Oberfläche schließt Leben auf einem felsigen Objekt, in einer Biosphäre tief in dessen Untergrund, nicht grundsätzlich aus“, so Loeb und Lingam und führen zur Studie weiter aus: „Wir haben untersucht, ob lebensfreundliche Bedingungen tief im Untergrund unter der Oberfläche von Objekten wie dem Mond oder dem Mars existiert haben könnten und wie Wissenschaftler zukünftig nach Spuren derart einstigen Lebens suchen könnten.“
Zwar stehe schon jetzt fest, dass einen solche Suche zukünftige Forscher vor große technische Herausforderungen stellen werde, aber unmöglich sei sie nicht, stellen die beiden Autoren fest.
Schon in der aktuellen Studie war es für die Forscher schwer, das Potential der Existenz von Wasser an Orten zu bestimmen, an denen es auf den ersten Blick gar kein Wasser gibt: „Flüssiges Wasser an der Oberfläche erfordert eine Atmosphäre, um jenen Druck aufrecht zu erhalten, ohne den flüssiges Wasser nicht existieren kann. Gehen wir aber in die Tiefe eines Felsplaneten, so liefern die darüber liegenden Schichten diesen Druck, durch den im Prinzip flüssiges Wasser existieren kann.“
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So gebe es etwa auf dem heutigen Mars keine langlebigen Oberflächengewässer, doch sei bekannt, dass es im Mars-Untergrund Seen flüssigen Wassers gebe (…GreWi berichtete).
In ihrer Studie haben die beiden Wissenschaftler jene Tiefe analysiert, die es braucht, damit Wasser im Untergrund und damit grundsätzlich auch Leben auf erdnahen Felsobjekten existieren könnte und untersucht, ob die in derartigen Tiefen existierenden Druckverhältnisse Leben nicht zugleich aber ausschließen würden.
„Die Antwort auf die letzte Frage ist: vermutlich nicht“, so Loeb. „Sowohl der Mond als auch der Mars verfügen über keine Atmosphäre, die Wasser an der Oberfläche ermöglicht. Aber die wärmeren Regionen unterhalb der Oberfläche, an denen zudem ein höherer Druck herrscht, könnten in dort flüssigem Wasser die Chemie des Lebens ermöglichen.
Zugleich bestimmten die Forscher die Grenzen der Menge an biologischem Material, wie es in derart tiefen Untergrundumgebungen existieren könnte. „Obwohl gering, so sind die Werte dennoch überraschend: Sie betragen nur wenige Prozent dessen, was wir in der Biosphäre des Erduntergrunds vorfinden und damit in etwa einem Tausendstel der globalen irdischem Biomasse“, so Loeb.
Tatsächlich gibt es auch auf der Erde Mikroorganismen, sogenannte Cryophile, die in extrem kalten Umgebungen, weit unter dem Gefrierpunkt, nicht nur überleben, sondern auch gedeihen und sich fortpflanzen können. Man findet sie an Orten auf der Erde, die dauerhaft kalt sind, etwa in den Polarregionen und in der Tiefsee. Einige Wissenschaftler vermuten, dass derartiges Leben auch auf Mond und Mars existieren könnte.
Die Suche nach derartigem Leben im Untergrund von Mond und Mars dürfte auch zukünftig nicht einfach sein und Kriterien und Instrumente benötigen, wie sie heute noch nicht im Einsatz sind: „Es gibt zahlreiche Kriterien zur Bestimmung der optimalsten Orte für die Suche nach solchem Leben“, so Lingam und erklärt weiter: „Einige, die wir bereits in Betracht gezogen haben, müssten durch Tiefenbohrungen am Äquator gesucht werden – dort, wo unterirdische Biosphären näher an der Oberfläche liegen könnten. Auch Orte mit besonderer geologischer und damit auch wärmerer Aktivität wären vermutlich interessante Ziele für solche Bohrungen.“
“Hier bräuchten wir dann Instrumente, die mehrere dutzend Kilometer tief unter die Oberfläche vordringen könnten oder Orte, an denen geologische Aktivität besagte Tiefenschichten ausreichend zugänglich machen, um sie zu erforschen“, so Loeb. „Alleine die Tatsache, dass diese Suche ganz sicher nicht einfach sein wird, bedeutet aber nicht, dass sie zukünftig unmöglich sein wird.“ Die notwendigen Bohrungen könnten tatschlich schon im Rahmen der derzeit anvisierten Rückkehr zum Mond im Rahmen des NASA-Mondprogramms „Artemis“ durchgeführt werden, innerhalb dessen eine Mondbasis bereits für 2024 geplant ist. „Man könnte sich Roboter und schwere Maschinen vorstellen, die tief in die Mond- und Marsoberfläche bohren, um hier nach Leben zu suchen – ähnlich, wie wir auf der Erde nach Öl suchen.“
Allerdings beschränke sich die aktuelle Studie nicht nur auf Mond und Mars, sondern auch auf anderen Felsobjekten im Sonnensystem und lege nahe, dass die sogenannte „habitable Zone“ – also jene Region um einen Stern, innerhalb derer Wasser in flüssiger Form und damit die Grundlage zumindest des irdischen Lebens existieren kann – sehr viel größer ist, als traditionell angenommen und sich nicht nur auf jene Orte beschränkt, an denen flüssiges Wasser auf der Oberfläche von Himmelskörpern existieren kann.
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Quelle: CfA
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