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Leben auf dem Mars: Warum braucht es eine Proben-Rückhol-Mission?

Internationales Autor:innenteam stellt Rahmen vor, um Proben vom Mars zu untersuchen

08.01.2025
Der Marsrover Perseverance der NASA hat ein Selfie mit einigen der zehn Probenröhrchen gemacht, die er in einem Probendepot abgelegt hat. Das Depot ist ein wichtiger Meilenstein in der NASA-ESA-Kampagne zur Rückführung von Mars-Proben, die darauf abzielt, Mars-Proben zur näheren Untersuchung auf die Erde zu bringen. Das Depot dient als Backup, falls Perseverance seine Proben nicht an einen zukünftigen Landeroboter liefern kann. Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Der Marsrover Perseverance der NASA hat ein Selfie mit einigen der zehn Probenröhrchen gemacht, die er in einem Probendepot abgelegt hat. Das Depot ist ein wichtiger Meilenstein in der NASA-ESA-Kampagne zur Rückführung von Mars-Proben, die darauf abzielt, Mars-Proben zur näheren Untersuchung auf die Erde zu bringen. Das Depot dient als Backup, falls Perseverance seine Proben nicht an einen zukünftigen Landeroboter liefern kann. Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Gibt es Leben auf dem Mars? Dieser Frage soll in ein paar Jahren mit modernen Analysen nachgegangen werden – wenn Proben der Marsmissionen zurückkommen. Für eine Sonderausgabe des Fachjournals PNAS stellt ein internationales Forschungsteam vor, warum eine Rückhol-Mission und Analysen in heimischen Laboren  wichtig sind. Außerdem beschreiben sie, welche Methoden für den Nachweis von Leben benötigt werden und aktuell bereitstünden. Daran beteiligt ist auch Dr. Florence Schubotz vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen.

 

Was ermöglicht das Leben in extremen Milieus? Das ist das Spezialgebiet von Dr. Florence Schubotz vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen. Extreme Lebensräume gibt es in der Tiefsee, im Ozeanboden in tausenden Metern Tiefe, aber auch im All, etwa auf dem Mars. Im Juli 2020 ist die Rakete von der Erde gestartet, seit Februar 2021 ist der Rover Perseverance auf unserem Nachbarplaneten unterwegs, um Proben zu sammeln. Mit diesen Gesteinsproben wollen Forschende Biosignaturen, geologische Prozesse auf dem Mars und die geologische Vergangenheit des Planeten untersuchen. Für das Jahr 2030 planen die Raumfahrtbehörden NASA und ESA den Rücktransport ausgewählter Proben, die dann in Laboren auf der Erde genauer untersucht werden sollen. Unter anderem wollen Forschende Antworten auf die Frage finden, ob es Leben auf dem Mars gegeben hat.

Bereits seit einigen Jahren beschäftigt sich Co-Autorin und Organische Geochemikerin Florence Schubotz am MARUM und zusammen mit internationalen Kolleg:innen mit der Frage, wo Leben auf anderen Planeten oder Monden möglich sein und wie extraterrestrisches Leben mit Hilfe von Biosignaturen nachgewiesen werden könnte. „Extreme Lebensräume gibt es auch auf der Erde. Und wir wissen, dass es Wasser auf dem Mars gegeben hat – es ist also nicht komplett unrealistisch“, so Schubotz.

Erste Analysen hat der Rover bereits auf dem Mars durchgeführt. Bestimmte Verfahren, zum Beispiel die Isotopenanalyse an größeren Molekülen, seien aber nur auf der Erde möglich, sagt Schubotz. Sie könne zum Beispiel Hinweise auf biotische und abiotische Signale liefern und so Leben nachweisen – oder auch nicht. „Die Daten schließen das bislang nicht aus, es wurde tatsächlich organisches Material in einem alten Gewässerbett gefunden, das möglicherweise vor Millionen von Jahren entstanden ist. Die detektierten Moleküle könnten aber auch abiotisch gebildet worden sein. Beide Szenarien können bis jetzt weder bestätigt noch ausgeschlossen werden“, betont Schubotz. Und genau darum sei eine Probenanalyse auf der Erde unerlässlich – natürlich unter strengsten Hygiene- und Kontaminationsprotokollen, um eine Verunreinigung zu vermeiden.

Darum hat sich das Autorenteam mit Forschenden vom Imperial College London (Großbritannien), der Carnegie Institution of Washington (USA), CNRS – Centre de Biophysique Moléculaire (Frankreich) und dem MARUM für die Publikation mit Analysemöglichkeiten beschäftigt. Welche Apparate und Technologien sind vorhanden, und wie könnten sie für Proben vom Mars eingesetzt werden? „Dazu gehören zum Beispiel Teilchenbeschleuniger, Rasterelektronenmikroskopie, oder hochauflösende bildgebende Massenspektrometrie. Es geht darum, Expertise zu streuen, um die Proben zu untersuchen“, sagt Schubotz. Auch am MARUM und der Universität Bremen gibt es entsprechende und hochmoderne Technologien. Wer letztendliche aber Proben bekommt, wird ein von der ESA koordiniertes Antragsverfahren ergeben.

Mehr Informationen:

Originalpublikation:

Mark A. Sephton, Andrew Steele, Frances Westall, and Florence Schubotz: Organic matter and biomarkers: Why are samples required? PNAS 2025. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2404256121

Kontakt:

Dr. Florence Schubotz
MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
Telefon: 0421 – 218 65724
E-Mail: [Bitte aktivieren Sie Javascript]

Das MARUM gewinnt grundlegende wissenschaftliche Erkenntnisse über die Rolle des Ozeans und des Meeresbodens im gesamten Erdsystem. Die Dynamik des Ozeans und des Meeresbodens prägen durch Wechselwirkungen von geologischen, physikalischen, biologischen und chemischen Prozessen maßgeblich das gesamte Erdsystem. Dadurch werden das Klima sowie der globale Kohlenstoffkreislauf beeinflusst und es entstehen einzigartige biologische Systeme. Das MARUM steht für grundlagenorientierte und ergebnisoffene Forschung in Verantwortung vor der Gesellschaft, zum Wohl der Meeresumwelt und im Sinne der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen. Es veröffentlicht seine qualitätsgeprüften, wissenschaftlichen Daten und macht diese frei zugänglich. Das MARUM informiert die Öffentlichkeit über neue Erkenntnisse zur Meeresumwelt, und stellt im Dialog mit der Gesellschaft Handlungswissen bereit. Kooperationen des MARUM mit Unternehmen und Industriepartnern erfolgen unter Wahrung seines Ziels zum Schutz der Meeresumwelt.