Gesundheit : Mikroben im Weltall

Auf dem Mars könnten einmal Bakterien gelebt haben – vielleicht kamen sie sogar von der Erde

Thomas de Padova

Nun rollt der amerikanische Marsroboter „Spirit“ los. Die Region, in der er gelandet ist und die wir nun aus der Nähe betrachten können, sieht wie eine Gesteinswüste der Erde aus. „Spirit“ wird mit seinen Messgeräten in der Vergangenheit dieser Wüste lesen. Sein vorrangiges wissenschaftliches Ziel wird es sein, Spuren der Verwitterung oder von Wasser im Marsgestein zu finden. Aber dahinter verbirgt sich die Frage, ob der Mars einmal belebt war.

Die Spekulationen über Leben auf dem Mars haben in den vergangenen Jahren unter anderem durch die Meteoritenforschung Nahrung bekommen. Bislang haben Forscher etwa 25 Steine auf der Erde entdeckt, die vom Mars stammen. Die Brocken wurden in den Weltraum katapultiert, als Asteroiden auf dem Mars einschlugen. Anschließend irrten die abgesprengten Steine durchs All und fielen irgendwann auf die Erde.

Seit der Entstehung der beiden Planeten müssen Millionen von Marsmeteoriten auf die Erde gestürzt sein. Umgekehrt hat auch irdisches Gestein den Mars erreicht. Und bei diesem Austausch könnten Lebewesen von hüben nach drüben gelangt sein.

Gerda Horneck vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und ihre Kollegen haben gezeigt, dass Bakterien, eingeschlossen in Gestein, einen Flug zum Mars durchaus überstehen können. „Wir haben Bacillus subtilis sechs Jahre lang im Weltraum gehabt", sagt die stellvertretende Leiterin des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln. Von den Proben hätten 80 Prozent überlebt.

Nach solchen Experimenten stellt sich die Frage, ob sich das Leben, wenn es einmal auf einem Planeten entstanden ist, über ein ganzes Planetensystem ausbreiten kann. Ob es sich dann überall dort ansiedelt, wo die Gegebenheiten nicht zu extrem sind. Diese Hypothese wird in der Wissenschaft als „Panspermie“ bezeichnet und ist sehr umstritten.

Viele Forscher halten es aber aus anderen Gründen für möglich, dass der Mars einmal belebt war. Sie stützen sich dabei auf die enge Verwandtschaft der Planeten: Mars und Erde haben sich vor 4,5 Milliarden Jahren aus der Verschmelzung vieler kleiner Himmelskörper gebildet. Während der heißen Phase ihres Wachstums traten Unmengen Gas aus dem flüssigen Gesteinsmantel der Planeten aus und hüllten sie in dichte Atmosphären. Sowohl die Erde als auch der Mars hatten recht bald eine Lufthülle, die vor allem aus Kohlendioxid bestand.

Die Erde war dem Bombardement großer Brocken vermutlich länger ausgesetzt, denn sie stellte eine größere Zielscheibe dar als der Mars. Erst nach einigen 100 Millionen Jahren kühlte sie langsam ab und das Leben keimte auf. Die ältesten fossilen Lebensspuren auf der Erde sind 3,5 bis 3,8 Milliarden Jahre alt. Es gibt Indizien dafür, dass der Ursprung des Lebens noch weiter zurückliegt.

„Mehr als zwei Milliarden Jahre lang lebten nur Mikroorganismen auf der Erde", sagt Gerda Horneck. Mikroben existieren heute nahezu überall: im Wasser, im Boden und in der Luft. Sie hätten sich an extreme Bedingungen angepasst. Im Dauerfrost der Antarktis gebe es Lebewesen, die bei minus zehn Grad Celsius wachsen. „Und nicht nur ein paar, sondern 100 Millionen Bakterien in jedem Gramm gefrorener Boden", sagt Horneck. Andere Mikroben leben an Vulkanen und Tiefseeschloten bei Temperaturen von 80 oder mehr als 100 GradCelsius.

Viele irdische Mikroben sind äußerst widerstandsfähig und sehr genügsam. Der Mars könnte ihnen in seiner Frühzeit noch bessere Bedingungen geboten haben als die Erde. Auch er lag unter einer Lufthülle, die ihn wegen des Treibhauseffekts erwärmte. Auf den Bildern, die amerikanische Raumsonden in den vergangenen Jahren vom Mars zur Erde gefunkt haben, sind geologische Formationen zu erkennen, die wie ehemalige Küstenlinien und ausgetrocknete Flussläufe aussehen. Anhand solcher Bilder haben Forscher der amerikanischen Weltraumbehörde Nasa die Geschichte des Planeten Mars in mehrere Phasen eingeteilt.

Warm und feucht: Diese erste Periode liegt 4,5 bis 3,8 Milliarden Jahre zurück. Damals könnte es auf dem Planeten Flüsse, Seen und vielleicht sogar Ozeane gegeben haben. In dieser Periode könnten auch Mikroorganismen den Planeten besiedelt haben.

Eisbedeckte Seen: Die zweite Epoche reicht 3,8 bis 3,1 Milliarden Jahre in die Vergangenheit. Der Planet kühlt immer weiter ab. Wenn es in dieser Zeit noch Leben gab, etwa Plankton, dann zog es sich allmählich in den Boden oder an den noch warmen Grund eisbedeckter Seen zurück.

Trocken und kalt: In der Zeit vor 3,1 bis 1,5 Milliarden Jahre wurde es auf dem Mars immer trockener und kälter, da dem Planeten die Atmosphäre langsam verloren ging. Mikroben können allenfalls noch eine Zeitlang in kleinen Oasen weiterexistiert haben, an hydrothermalen Quellen in der Nähe von Vulkanen oder tief in der Erde.

Gesteinswüste: Seit mindestens 1,5 Milliarden Jahren ist der Mars so öde und kalt, wie wir ihn heute auf Bildern sehen. Lebewesen vermutet heute kaum jemand mehr auf dem Planeten, auch nicht tief im Boden.

Diese Einteilung beruht vor allem auf Luftbildern, die US-Raumsonden gemacht haben. Forscher haben darauf Marsgegenden unterschiedlichen Alters ausgemacht. Aber je weiter sie dabei zurückzublicken versuchen, umso mehr sind sie auf Klimamodelle und Computersimulationen angewiesen, die sich auf vage Annahmen stützen.

Die geologische Exkursion des Roboters „Spirit“ wird den Spekulationen um Leben auf dem Mars womöglich neue Nahrung geben. Die Gesteinsanalysen werden aber vor allem neue Fragen aufwerfen. Der Mars sei wie ein Buch, das noch nicht gelesen wurde, sagt der Geologe Jeff Moersch von der Universität Tennessee. „Man kann ihn nicht nach seinem Cover beurteilen.“

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