Marsbeben könnten Leben tief im Inneren des roten Planeten begünstigen

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Während es immer mehr Beweise für ehemalige Ozeane auf der Marsoberfläche gibt, vermutet man nun, dass sich heutzutage noch tief im Inneren unseres Nachbarplaneten Wasser befindet. Seismische Aktivitäten könnten Wasserstoff freisetzen und damit die Entwicklung von Mikroorganismen begünstigen.

 

Der Mars ist der der Erde wohl ähnlichste Planet unseres Sonnensystems. Es gibt immer mehr Beweise dafür, dass er früher Ozeane, Flüsse und Seen aus Wasser beherbergte. Heutzutage, so wird vermutet, befindet sich immer noch eine Menge Wasser tief im Inneren des Planeten. Das muss aber nicht heißen, dass auf dem Mars kein Leben (mehr) möglich ist.

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Der Mars mit seinen gewaltigen Canyonsystemen (hier Valles Marineris). Quelle: NASA / JPL-Caltech

Auch in unserem Planeten Erde ist Wasser in der Tiefe eingesperrt. Durch Wechselwirkungen zwischen dem Wasser und dem umgebenen Gestein wird Wasserstoff freigesetzt, besonders an Verwerfungen und Rissen aufgrund von Erdbeben. Dieser Wasserstoff liefert Energie, die wasserstoffliebende Mikroorganismen verstoffwechseln könnten.

Dr. Seam McMahon von der Yale Universität ist Geomikrobiologe und untersucht, ob durch seismische Aktivitäten so etwas auch auf dem Mars möglich ist. Ob es also eine außerirdische Biosphäre unterhalb der Marsoberfläche geben könnte.

„Je mehr wir über den Mars lernen, desto wahrscheinlicher wird es, dass heutige habitable Lebensräume tief unterhalb der Oberfläche ihr Limit haben“, sagt Dr. McMahon.

Er und sein Team publizierten vor Kurzem eine Studie in dem Fachjournal „Astrobiology“. Sie berechneten die Gesamtmenge vom Wasserstoff, der über längere Zeit durch seismische Aktivität gesammelt wurde. Dazu analysierten sie Fluide, die in Verwerfungszonen der Erde gebunden sind.

Zwei Gesteinstypen an Verwerfungszonen wurden dafür analysiert und mit Kontrollproben verglichen, die weiter entfernt von Verwerfungszonen genommen wurden.

Die Ergebnisse der Analysen zeigen, dass alle Gesteinsproben aus den Verwerfungszonen im Vergleich zu den Kontrollproben höher angereicherten Wasserstoff aufweisen. Die höchsten Werte reichen dabei bis zu 8 Mol, bzw. 16 g H2 pro 10 cm3 Wasser.

„Das ist übersättigt“, sagt Dr. McMahon, „das Gas muss also als Blasen oder gas-gefüllte Einschlüsse vorhanden sein.“

Der Planetenforscher Dr. Aditya Chopra (Australische Nationaluniversität), der nicht an der Studie beteiligt war, sagt, es könnten ähnliche seismische Regionen im Untergrund des Mars gefunden werden, was die Studie sehr interessant mache.

„Das ermöglicht das Vorhandensein von Bereichen, wo Leben auf dem Mars immer noch wiederbelebt werden könnte sobald genug Wasser und andere Nährstoffe vorhanden sind“, sagt Dr. Chopra.

Allerdings ist freier Wasserstoff immernoch begrenzt auf die Regionen, die eine sehr aktive seimische Geschichte haben.

Wenn man sich den gesamten Planeten anschaut, so sagt Dr. McMahon und sein Team eine Gesamtproduktion von weniger als 10 Tonnen H2 voraus. Dies würde gerade einmal reichen, um mikrobielle Aktivität in kleinen Bereichen nah an aktiven Verwerfungszonen zu fördern.

Abgesehen von diesen Begrenzungen gibt es noch eine kleine Möglichkeit, dass wir schon Beweise für solche Aktivitäten innerhalb des Mars entdeckt haben.

Der NASA-Marsrover Curiosity hat signifikant hohe Werte von Methan gemessen, dieses könnte ebenfalls in Zusammenhang mit der Biomasse im Untergrund des Mars stehen.

Dr. McMahon sagt: „Manche der Mikroben auf der Erde, die Methan produzieren, benutzen Wasserstoff als ihre Energiequelle, allerdings kann Methan sich auch ohne das Mitwirken von Mikroben entstehen.“

Die Mikroben könnten also zum Beispiel von dem Wasserstoff leben und dadurch das viele Methan produzieren, das von Curiosity gemessen wurde, was aber nur eine Vermutung ist.

Professor Tullis Onstott ist von der Princeton Universität und jagt nach kleinsten Lebensformen tief im Innern der Erde. Er sagt, der dicke Permafrost auf Mars könne eine Barriere zu dieser Theorie sein, da dieser die Methanemissionen davon abhalten könne, an die Oberfläche zu gelangen.

„Um für periodisches Entweichen von Methan in die Marsatmosphäre zu bedingen, braucht es einige Methanogene und diese können ihren Wasserstoff auch direkt aus der Marsatmosphäre erhalten“, sagt Prof. Onstott.

Selbst wenn die hohen Methanwerte nicht damit zusammenhängen, so glaubt Dr. McMahon, dass die Arbeit seines Teams die Möglichkeit für künftige astrobiologische Untersuchungen des Mars sehr stärkt.

„Obwohl bisher Bohrungen bis in signifikante Tiefen noch nicht machbar sind, könnten Fossilien gefunden werden, die durch Erosion an die Oberfläche gelangten“, sagt Dr. McMahon, „Und es ist auch immer viel auf der Erde zu tun. Unsere tiefliegende Biosphäre stellt die besten Beispiele für die Suche nach Leben auf dem Mars.“

„We müssen tiefer graben, auf der Erde und dem Mars, um die beste Möglichkeit zu haben, Mikroben zu finden, die von Wasserstoff aus seismischen Aktivitäten leben,“ sagt Dr. Chopra enthusiastisch.

Quelle: http://www.sci-news.com/othersciences/geophysics/marsquakes-life-red-planet-04229.html

 

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Shari van Treeck

Shari van Treeck, 29, hat BSc Geophysik und Meteorologie und MSc Physik der Erde und Atmosphäre mit dem Schwerpunkt Weltraumgeophysik an der Universität zu Köln studiert. Seit 2015 ist sie Doktorandin im Sonderforschungsbereich Transregio 32 an der Universität Bonn in der angewandten Geophysik.