Studie: Mars-Wasser könnte genug Sauerstoff für dortiges Leben binden

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Symbolbild: Teleskopblick auf den Mars im Juli 2018.
Copyright: Sebastian Voltmer, astrofilm.com

Pasadena (USA) – Im Untergrund des Mars, das zeigen neuste Simulationen, könnte unter bestimmten und durchaus möglichen Umständen stark mit Sauerstoff angereichertes Wasser in flüssiger Form existieren und auf diese Weise unsere bisherigen Vorstellungen von der Lebensfeindlichkeit des Roten Planeten in Frage stellen.

Wie das Team um Woody Fischer vom California Institute of Technology (Caltech) und Kollegen um Vlada Stamenković vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA aktuell im Fachjournal „Nature Geoscience“ (DOI: 10.1038/s41561-018-0243-0) berichten, könnte – so vorhanden – flüssiges Wasser unter der Marsoberfläche deutlich sauerstoffhaltiger sein als dies bislang für möglich erachtet wurde.

Laut den Forschern zeigen die Modellberechnungen, dass der Sauerstoffgehalt des unterirdischen Marswassers theoretisch hoch genug sein könnte, um einfaches sauerstoffabhängige Lebensformen zu ernähren. Diese neuen Ergebnisse wiedersprechen der bislang weitgehend akzeptierten Vorstellung von potentiell lebensfreundlichen und lebensfeindlichen Umgebungen auf dem Mars.

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Während die Existenz von flüssigem Wasser auf dem Mars immer noch kontrovers diskutiert wird, gingen selbst davon überzeugte Wissenschaftler bislang mehrheitlich davon aus, dass dieses Wasser aufgrund der extrem dünnen Marsatmosphäre (die 160 mal dünner ist als die der Erde und hauptsächlich aus Kohlendioxid besteht) kaum mit Sauerstoff angereichert sein könne.

„Sauerstoff ist eine Schlüsselzutat wenn es um die Bestimmung der Lebensfreundlichkeit einer Umgebung geht“, erläutern die Forscher. „Auf dem Mars ist Sauerstoff jedoch relativ selten. (…) Deshalb hat bislang auch kaum jemand darüber nachgedacht, ob irgendwo auf dem Mars gelöster Sauerstoff in genügend hohen Konzentrationen vorkommen könnte, als dass sich davon sauerstoffabhängige Mikroben ernährend könnten.“

Die Entdeckung von flüssigem Wasser auf dem Mars ist eines der Hauptziele des Marsprogramms der NASA und erst kürzlich legten Daten der europäischen Sonde „MarsExpress“ ein flüssiges Gewässer unterhalb einer Eisschicht am Südpol des Mars nahe (…GreWi berichtete).

Radaraufnahmen des Marsuntergrunds unweit der permanenten Eiskappe des Mars-Südpols (l.) zeigen ungewöhnlich hell reflektierende Signale (r. blau).
Copyright: ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Rome; R. Orosei et al 2018

Darüber hinaus spekulieren Wissenschaftler immer wieder über salzige Wasserreservoirs unter der Marsoberfläche, die aufgrund von Perchloratsalzen im Boden, wie sie bereits an mehreren Stellen im Marsboden nachgewiesen werden konnten, selbst unter den Niedrigtemperaturen des Mars flüssig bleiben.

Derartiges hypothetisch vorhandenes salziges Wasser im Marsuntergrund stellt denn auch die Grundlage der aktuellen Untersuchungen von Fischer und Stamenković dar. Zunächst hatten die Wissenschaftler ein chemisches Modell dafür entwickelt, wie Sauerstoff in Salzwasser unterhalb des Gefrierpunktes gelöst wird und wie viel Sauerstoff in flüssigem Mars-Wasser absorbiert werden kann. In einem nächsten Schritt entwickelten die Forscher dann ein Klimamodell des Mars für die vergangenen 20 Millionen Jahre.

Die Modellsimulationen zeigen, dass wenn sich in Marstiefländern (wo die Atmosphäre am dichtesten ist) das salzige Wasser nur nahe genug unterhalb der Oberfläche befindet, es bei ausreichend tiefen Temperaturen (unter denen Gase wie Sauerstoff leichter für längere Zeit in Flüssigkeiten gebunden werden können) noch selbst aus der dünnen Marsatmosphäre genügend Sauerstoff absorbieren kann, als das sauerstoffatmende Mikroben davon leben könnten. Der Sauerstoffanteil in derartigem Marswasser würde sogar über dem für aerobe (also Sauerstoff atmende) Mikroben notwendigen Mindestgehalt in den irdischen Ozeanen liegen.

Zudem habe sich die Planetenachse des Mars innerhalb der vergangenen 20 Millionen Jahre derart geneigt, dass sie stärkste Sauerstoffanreicherung des hypothetischen Marswassers innerhalb der vergangenen fünf Millionen Jahre eintrat. Unter den beschriebenen Umständen wäre also zumindest mikrobisches und sauerstoffatmendes Leben auf dem Mars auch noch und gerade heute möglich.

Die Wissenschaftler hoffen nun, dass ihre Ergebnisse von zukünftigen Mars-Missionen miteinbezogen werden, wenn es darum geht, die geeignetsten Orte für die Suche nach Spuren von einstigem aber auch möglicherweise heute noch vorhandenem Marsleben zu identifizieren.

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