Neue Entdeckung deutet auf die Möglichkeit erdähnlicher Umweltbedingungen auf dem antiken Mars hin

Mangananreicherungen in der Sandsteinschicht im Gale-Krater auf dem Mars

• Der NASA-Rover Curiosity sucht im Gale-Krater auf dem Mars weiterhin nach Hinweisen auf Umgebungen, die mikrobielles Leben tragen könnten.
• Ein Forschungsteam mit dem auf dem Rover installierten ChemCam-Instrument entdeckte in den Gesteinen des ehemaligen Seegrunds im Gale-Krater eine überdurchschnittlich hohe Mangankonzentration.
  • Das deutet darauf hin, dass die Sedimente am antiken Seeufer, in einem Delta oder einem Flusslauf entstanden sind.
  • Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Journal of Geophysical Research: Planets veröffentlicht.

Schwierigkeiten bei der Bildung von Manganoxiden auf der Marsoberfläche

• Patrick Gasda vom Los Alamos National Laboratory, der die Studie leitete, sagte, dass er auf der Marsoberfläche nicht erwartet hätte, dass Manganoxide in dieser Konzentration in Küstensedimenten gefunden werden, da es dort schwierig ist, Manganoxide zu bilden.
  • Auf der Erde entstehen solche Sedimentgattungen häufig wegen des hohen Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre, der durch photosynthetische Organismen erzeugt wird, und durch Mikroorganismen, welche die Manganoxidationsreaktion beschleunigen.
• Auf dem Mars gibt es keinen Lebensnachweis, und da der Mechanismus zur Erzeugung von Sauerstoff in der antiken Atmosphäre unbekannt ist, bleibt rätselhaft, wie und durch welche Prozesse Manganoxide gebildet und angereichert wurden.
  • Diese Entdeckung deutet darauf hin, dass in der Marsatmosphäre oder im Oberflächenwasser größere Prozesse abliefen, und zeigt, dass mehr Forschung nötig ist, um die Oxidation auf dem Mars zu verstehen.

Wie die manganreichen Sandsteinschichten entstanden

• Das Team untersuchte, wie Mangan in diese Sedimente eingetragen und angereichert wurde, etwa durch versickerndes Grundwasser an Seeufern oder Deltaausläufen, sowie welche Oxidationsmittel die Ausfällung von Mangan im Gestein beeinflusst haben könnten.
  • Auf der Erde wird Mangan durch atmosphärischen Sauerstoff angereichert, und dieser Prozess wird oft durch Mikroorganismen beschleunigt.
  • Mikroorganismen können verschiedene Oxidationszustände von Mangan für ihren Energiehaushalt nutzen.
  • Wenn Leben auf dem antiken Mars existiert hätte, wäre die erhöhte Mangankonzentration in den Ufergesteinen eine Energiequelle für Leben gewesen.

Die antike Seenumwelt im Gale-Krater

• Nina Lanza, die Verantwortliche für das ChemCam-Instrument, erklärte, dass diese urzeitlichen Gesteine einen faszinierenden Einblick in die Gale-Seenumwelt geben, die erstaunlich ähnlich zu bewohnbaren Lebensräumen auf der heutigen Erde ist.
  • Mangankonzentrationen werden auf der Erde häufig in flachen, sauerstoffreichen Gewässern an Seeufern gefunden, sodass das Auftreten vergleichbarer Merkmale auf dem antiken Mars bemerkenswert ist.
  • Die Ergebnisse wurden ebenfalls in der Fachzeitschrift Journal of Geophysical Research: Planets veröffentlicht, und die Studie wurde vom NASA Jet Propulsion Laboratory finanziert.

GN⁺-Meinung

• Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass auf dem antiken Mars Seenumgebungen existierten, die den irdischen ähnlich waren und möglicherweise geeignete Bedingungen für Leben boten. Da jedoch keine direkten Spuren von Leben gefunden wurden, ist ein definitiver Schluss jedoch nicht möglich.
• Die hohe Anreicherung von Manganoxiden auf der Marsoberfläche ist äußerst ungewöhnlich. Um das zu erklären, scheint ein besseres Verständnis der antiken Marsatmosphäre und der Marsoberfläche erforderlich. Verschiedene Szenarien sollten geprüft werden, etwa ein hoher Sauerstoffgehalt oder chemische Reaktionen, die die Manganoxidation fördern.
• Dieser Befund liefert keine direkte Spur für eine mögliche Mars-Biologie, zeigt jedoch zumindest, dass auch auf dem Mars erdähnliche Umgebungen vorhanden waren. Künftige Erkundungen könnten Hinweise auf die Lebensmöglichkeit liefern.
• Dass es auf der Erde Mikroorganismen gibt, die Mangan als Energiequelle nutzen, und dass Mangan im Marsgestein angereichert wurde, macht es unmöglich auszuschließen, dass ähnliche Mikroorganismen auf dem antiken Mars existiert haben könnten. Es bleibt Spekulation, ist aber eine anregende Entdeckung.

[GN⁺]

Meinungen auf Hacker News

• Ich musste an „Two Planets“ denken, das Kurd Lasswitz 1897 schrieb: https://news.ycombinator.com/item?id=39598983
  Lasswitz’ Marsbewohner unterscheiden sich körperlich nicht stark von Menschen, werden aber in Ethik, Intellekt, Wissenschaft und Gesellschaft als Idealtypen des Menschen dargestellt. Es ist die Geschichte deutscher Wissenschaftler, die auf der Suche nach dem Nordpol dort eine Siedlung von Marsbewohnern entdecken.
  Der junge deutsche Leser Wernher von Braun, der dieses Buch las, war später an der Entwicklung deutscher/amerikanischer ballistischer Raketen sowie des ersten US-Satelliten und der Trägerrakete für die Apollo-Mondlandungen beteiligt.
  https://en.wikipedia.org/wiki/The_Martians_(scientists)
  Leo Szilard verwendete diesen Ausdruck in dem Scherz, Ungarn sei eine Tarnfront der Marsbewohner, und antwortete auf das Fermi-Paradoxon: „Sie sind bereits unter uns. Sie nennen sich nur Ungarn.“ Zu dieser Gruppe gehörten auch Erdos und von Neumann.

  • Wernher von Braun selbst schrieb 1948 ebenfalls etwas, das einem der ersten ernsthaften Aufsätze über eine bemannte Marsmission nahekommt, sowie einen Science-Fiction-Roman zum selben Thema.
    Der deutsche Originalroman scheint nicht veröffentlicht worden zu sein, es gibt aber eine englische Übersetzung; die Handlung spielt 1980.
    https://en.wikipedia.org/wiki/The_Mars_Project
    https://en.wikipedia.org/wiki/Project_Mars:_A_Technical_Tale
    Der Abschnitt „the Elon“ im zweiten Link ist interessant.
  • Man könnte auch erwähnen, wie umstritten Wernher von Braun ist.
    Von Braun gilt weithin als äußerst umstrittene Figur, die einer Bestrafung für NS-Kriegsverbrechen entging, weil die USA im Kalten Krieg die Sowjetunion besiegen wollten.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Wernher_von_Braun
  • „Sie sind bereits unter uns. Sie nennen sich nur Ungarn“ – da frage ich mich, ob es in Deutschland auch Witze gibt wie „Wie viele Ungarn braucht man, um eine Glühbirne zu wechseln?“

• Das Labeled-Release-Experiment der Viking-Lander aus den 1970er-Jahren hat mich immer unbefriedigt zurückgelassen: https://en.wikipedia.org/wiki/Viking_lander_biological_exper...
  Dabei wurde eine Nährlösung mit radioaktivem Kohlenstoff-14 aufgebracht, um zu sehen, ob der Boden sie metabolisiert und Gas freisetzt. Beide Experimente fielen positiv aus, wurden aber nicht akzeptiert, weil chemische Reaktionen nicht ausgeschlossen werden konnten.
  Als man jedoch in der sterilen Kontrollgruppe den Boden drei Stunden lang auf 320 °F erhitzte und den Versuch wiederholte, wurde kein Gas mehr nachgewiesen; das ist genau das Ergebnis, das zu erwarten wäre, wenn das Gas von Mikroorganismen und nicht aus einem chemischen Prozess stammte.
  Das allein ist kein endgültiger Lebensnachweis, aber es ist fragwürdig, dass nach Viking keine Folgeexperimente durchgeführt wurden, die andere chemische Reaktionen ausschließen und die Möglichkeit mikrobiellen Lebens genauer prüfen. Zusammengenommen sprechen die Labeled-Release-Ergebnisse und der saisonale Methan-Nachweis meiner Ansicht nach stark dafür, dass es auf dem Mars noch mikrobielle Extremophile gibt.

  • Im Wikipedia-Link gibt es auch eine ziemlich plausible Erklärung.
    Bei einer nicht sterilisierten Probe von der Erde müssten ruhende Bakterien nach der ersten Inkubation bei weiterer Zugabe von Nährstoffen die neue Nahrung aufnehmen und mehr radioaktives Gas freisetzen; im Marsboden gab es bei der zweiten und dritten Nährstoffinjektion jedoch keine zusätzliche Freisetzung.
    Außerdem zeigte Albet Yen vom JPL, dass in der extrem kalten und trockenen Kohlendioxidatmosphäre UV-Licht mit dem Boden reagieren und Oxidationsmittel wie Superoxide bilden kann, die kleine organische Moleküle zu Kohlendioxid oxidieren und so die LR-Ergebnisse erklären könnten. Superoxide werden bei der ersten Reaktion verbraucht, daher entsteht bei zusätzlicher Nährstoffzugabe kein neues Gas; da sie bei hoher Temperatur zerstört werden, erklärt das auch das „Sterilisations“-Ergebnis.
  • Laut Wikipedia ist das Strahlungsniveau zu hoch: https://en.wikipedia.org/wiki/Life_on_Mars#Cosmic_radiation
    Nachdem der Mars seine schützende Magnetosphäre und Atmosphäre verloren hatte, machen kosmische Strahlen nahe der Oberfläche es selbst den widerstandsfähigsten Zellen schwer zu überleben; Berechnungen zufolge müsste man tiefer als 7,5 m unter die Oberfläche gehen, um aufgrund von DNA/RNA-Schäden noch lebensfähige ruhende Zellen zu finden.
    Selbst die strahlenresistentesten irdischen Bakterien würden an der Oberfläche im Zustand ruhender Sporen nur etwa 18.000 Jahre überstehen; in der maximal erreichbaren Tiefe von 2 m des ExoMars-Rovers je nach Gesteinsart etwa 90.000 bis 500.000 Jahre.
  • Ganz einfach: Wenn Leben auf dem Mars bestätigt ist, gibt es keine Missionen mehr, die „prüfen, ob es Leben auf dem Mars gibt“.
    Deshalb wollen kluge Wissenschaftler vorher noch all die Wissenschaft erledigen, die sie machen möchten, bevor die Frage nach Leben geklärt ist.

• Vielleicht erfahren wir bald, dass wir den Mars ruiniert haben und dann zur Erde gekommen sind

  • Es mag wie ein Witz klingen, aber ich glaube ernsthaft an die Möglichkeit, dass wir Marsianer sind
    Die Panspermie-Hypothese, nach der Leben vom frühen Mars zur Erde gelangte, räumt viele astrobiologische Fragen zum Ursprung des Lebens und zur Komplexität von LUCA auf
    Natürlich wäre der Mars aus völlig natürlichen Gründen lebensfeindlich geworden: Ein kleinerer Planet verlor seine Atmosphäre und geriet, während die Sonne abkühlte, außerhalb der habitablen Zone. Ich glaube nicht, dass sich Leben auf dem Mars bis zu Vielzellern entwickelt hätte, aber wenn wir hinfliegen, könnten wir Algenkolonien und Fossilien von Cyanobakterien finden, vielleicht sogar unterirdische lebende Überreste
  • War es dort ein Paradies? Und Adams Apfel war vielleicht keine Frucht, sondern ein wichtiges elektronisches Gerät, das Adam versehentlich kaputtgemacht hat
    Ich weiß, das ist Unsinn, aber es macht Spaß, Legenden und Wissenschaft miteinander zu verbinden
  • Wenn man diesen Gedanken hat, wirkt es noch seltsamer, dass wir einen buchstäblich perfekten Planeten verlassen und zu einem toten Planeten fliegen wollen
  • Van Flandern vom USNO begann 1976, die Überzeugung zu vertreten, dass große Planeten manchmal explodieren, und spekulierte auch, dass der Ursprung der menschlichen Spezies auf dem Mars liegen könnte
    Er glaubte, der Mars sei einst ein Mond des explodierten „Planet V“ gewesen
    https://en.wikipedia.org/wiki/Tom_Van_Flandern#Exploding_pla...
  • Es gibt keine Beweise, aber ich glaube es wirklich. Weil es eine etwas nüchterne, aber unterhaltsame Überzeugung ist
    Wenn man es weiterdenkt, kann man sich auch vorstellen, dass es beim letzten Mal schon eine technokratische Elite gab, die uns Bauern zuerst zur Erde schickte, um sie zu kolonisieren
    Die Genetik war damals nicht weit genug entwickelt, sodass das Problem der Inzucht zufällig nicht erkannt wurde; deshalb sind die technokratischen Eliten, die in der Erdumlaufbahn zurückblieben, stark ingezüchtet. Sie kommen immer noch gelegentlich herunter, entführen Menschen, um ihren zusammenbrechenden Genpool aufzufrischen, und messen die Umweltbedingungen der Erde, um zu prüfen, ob es Zeit ist, wieder zu landen und die Bauernschicht zu übernehmen. Nur müssen sie diesmal irgendwie gegen die neu etablierte irdische Elite kämpfen

• Manchmal frage ich mich, ob Science-Fiction mehr Schaden als Nutzen angerichtet hat
  Sie liefert den Menschen zuerst Schlussfolgerungen, von denen sie sich sehr wünschen, dass sie wahr sind, und bringt sie dann dazu, selbst nach sehr dürftigen Belegen zu suchen, um ihre Argumentation zu stützen
  Vielleicht gab es Leben auf dem Mars, aber der Hauptgrund, warum viele das heute glauben wollen, könnte sein, dass viele es in Fantasy-Büchern gelesen haben. Noch fataler ist, dass Science-Fiction die Richtung der von Menschen entwickelten Technologien geprägt hat und oft zu Technologien führte, die die Welt schlechter gemacht haben
  Marsianer-Geschichten sind allesamt Metaphern, aber Menschen können Symbol und Symbolisiertes nicht auseinanderhalten

  • Du argumentierst aus der Position „Marsianer können nicht real sein“ heraus
    Ich verstehe nicht, warum du diese Schlussfolgerung für besser hältst als „Marsianer könnten real sein“
    Wissenschaft wird von Belegen angetrieben. Dann gilt: a) Es gibt gewisse Belege dafür, dass es auf dem Mars früher Leben gab, und b) dass Leben auf dem Mars unmöglich oder unwahrscheinlich sei, ist auch keine wissenschaftliche Schlussfolgerung
    Warum hältst du also so stark an deinem Dogma fest und tadelst die Schlussfolgerungen anderer als bloße Fantasy oder Science-Fiction? Nur weil man die Gegenposition einnimmt, ist man nicht klüger als andere
  • Ich würde Science-Fiction nicht die Schuld geben. Am Ende ist es nur Fiktion
    Verantwortlich könnten stattdessen schlechte Bildung und die Unfähigkeit sein, zwischen Fiktion und Realität zu unterscheiden
  • Auf der Erde begann das Leben praktisch etwa 400 Millionen Jahre nach ihrer Entstehung, und ungefähr zu dieser Zeit kühlte der Kern des Mars ab und seine Atmosphäre entwich
    Es scheint gerade genug Zeit gegeben zu haben, dass Leben entstehen konnte, bevor die planetare Geologie des Mars und der Verlust seiner Magnetosphäre es wieder auslöschten. Wenn wir auf dem Mars Leben finden, wird es mit ziemlicher Sicherheit einzelliges Leben sein
  • Kannst du die Behauptung stützen, dass Science-Fiction der wichtigste Grund dafür ist, dass Menschen glauben, es könnte Leben auf dem Mars gegeben haben? Das wirkt wie eine ziemlich gewagte Behauptung
    Der Mars ist der zweithabitabelste Planet im Sonnensystem, und Menschen haben sich schon lange vor der Existenz von Science-Fiction für die Möglichkeit außerirdischen Lebens interessiert
    In diesem Artikel gibt es viele solche Beispiele; das erste sichtbare Beispiel ist Demokrit um 400 v. Chr.: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Extraterrestrial_life

• In Umgebungen mit einer oxidierenden Atmosphäre wie auf der Erde und dem heutigen Mars ist es für Leben sogar viel schwieriger, erstmals zu entstehen
  Oxidation macht es komplexen Molekülen schwer, stabil genug zu bleiben, damit Leben entstehen kann. Die Erde vor der Photosynthese war eine reduzierende Umgebung, und das Auftreten von Sauerstoff wird oft als Große Sauerstoffkatastrophe bezeichnet

  • Junge erdähnliche Planeten sollten im Allgemeinen eher zu einer reduzierenden Atmosphäre tendieren, weil Gestein und Ähnliches oxidieren
    Auch auf der Erde dauerte es lange, bis das Leben genug Sauerstoff erzeugte, um die Atmosphäre oxidierend zu machen. Es gibt Hinweise darauf, dass auch der Mars anfangs reduzierend war und sich irgendwann änderte
    Wenn man bedenkt, warum das auf der Erde geschah, ist es definitiv interessant, dass der Mars oxidierend wurde

• Wenn man unrealistische Science-Fiction liest, die den Mars als lebensreichen, wenn auch alternden Planeten und die Venus als Dschungelplaneten darstellt, sollte man bedenken, dass die Bedingungen auf der Marsoberfläche bis zum Ende des Wettlaufs ins All weitgehend unbekannt waren
  Noch in den 1960er-Jahren war ein Szenario mit Leben auf dem Mars weiterhin plausibel

• Ich stelle mir vor, wie frustriert unsere Mars-Vorfahren wären, wenn sie wüssten, dass der reichste Mensch der Erde zu dem Ort zurückkehren will, von dem aus sie einst die Samen abgeschossen hatten

  • Eher „einer der reichsten“. Derzeit scheint Bernard Arnault auf Platz eins zu stehen, und überhaupt ist die Definition des reichsten Menschen ziemlich unscharf
  • Ich kann mir auch die endlose Frustration vorstellen, die sie empfunden hätten, als wir Schiffe bauten, um weiter hinauszusegeln, und dann mit diesen Schiffen überallhin fuhren, um noch mehr Wälder zu roden, bis wir alle Wälder abgeholzt hatten

• Ich beschwere mich ungern über Titel, aber gerade bei einem nationalen Forschungslabor würde ich mir wünschen, dass der Titel ehrlicher formuliert ist
  Dieser Titel klingt wie ein neuer „Smoking Gun“ dafür, dass der frühe Mars der Erde ähnlich war, aber ich hatte das als bereits bekannt verstanden
  Dass der größte bekannte Wasserfall einst auf dem Mars war, war ebenfalls schon bekannt, und dass es auf dem Mars Ozeane und Flüsse gab, ebenso. Soweit ich weiß, war es im Grunde weitgehend akzeptiert, dass der Mars in den ersten rund 400 Millionen Jahren nach seiner Entstehung, bevor sein Kern abkühlte, eine kleine Mini-Erde war

  • Tatsächlich ist der Artikel selbst eher bewusst zurückhaltend formuliert
    Hinweise auf eine oxidierende Atmosphäre bedeuten eine deutlich höhere Stufe von Erdähnlichkeit als bloß flüssiges Wasser. Die Sauerstoffatmosphäre der Erde wurde durch Leben erzeugt
    Wenn diese Gesteine also tatsächlich durch Sauerstoff in der Atmosphäre entstanden sind, wäre das enorm. Vielleicht kein endgültiger Beweis, aber zumindest hat es einen lauten Knall gegeben, und es lohnt sich, in der Nähe nach der Waffe zu suchen
  • Nur aus Neugier: Kühlt der Erdkern auch ab wie der des Mars?

• In zweierlei Hinsicht beängstigend. Zum einen könnte das, was dem Mars passiert ist, auch der Erde passieren; zum anderen liegt der Große Filter vermutlich in unserer Zukunft
  Wenn es in unserem Sonnensystem zwei bewohnbare Planeten gab, müsste es in der Galaxie viele erdähnliche Planeten geben. Das führt dann zum Fermi-Paradoxon. Wenn Leben im Universum so reichlich vorhanden ist, warum hatten wir dann noch keinen Kontakt zu Außerirdischen?

  • Ich verstehe das Fermi-Paradoxon nicht so recht
    Könnte die Wahrscheinlichkeit, dass Leben entsteht, nicht extrem gering sein? Selbst bei Milliarden von Sternen und Planeten muss die Wahrscheinlichkeit, dass auf irgendeinem Stern oder Planeten Leben entsteht, nicht 10 % oder 0,0001 % betragen. Vielleicht war schon dieses eine Entstehen ein absurd glücklicher Zufall
    Selbst wenn es 1.000.000 beobachtbare Universen gäbe, könnte die Wahrscheinlichkeit bei 1 zu 1.000.000 liegen
    Solange wir den genauen Mechanismus nicht kennen, können wir die Wahrscheinlichkeit nicht kennen. Ich verstehe daher nicht, wie man selbstbewusst sagen kann, dass es andere Zivilisationen geben muss. Bestimmte chemische Reaktionen mussten in einer bestimmten Reihenfolge ablaufen, und je nach ihrer Anzahl und Wahrscheinlichkeit könnte die Chance 0,01 hoch 1.000.000 sein oder 10e64 hoch irgendetwas
  • Ganz einfach. Die Technologie der Erdlinge ist noch viel zu rückständig, und auch die Gesellschaft verharrt in einem Zustand, den man als primitiv bezeichnen würde
  • Die Berechnungen zum Fermi-Paradoxon setzen voraus, dass Leben auf erdähnlichen Planeten begonnen hat
    Haben wir denn überhaupt bestätigt, dass auf erdähnlichen Planeten Leben entstehen kann?

• Ich bin überzeugt, dass der Übergang von erdähnlichen Bedingungen zum heutigen Zustand so langsam gewesen wäre, dass man ihn über Jahrhunderte hinweg kaum bemerkt hätte
  Trotzdem ist die Vorstellung wirklich überwältigend, wie eine Zivilisation auf dem Niveau des 19. Jahrhunderts erkennt, dass sie entkommen muss, während sie gegen das Tempo anrennt, mit dem ihr Planet stirbt