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Betrachten Sie dieses Szenario. Eine der Sonden, die entweder sehr bald oder innerhalb des nächsten Jahrhunderts zum Mars geschickt wurden, findet schlüssige mikrofossile Beweise dafür, dass einst Leben auf dem Mars existierte.
Eine heute weit verbreitete Theorie besagt, dass möglicherweise auf dem Mars entstandenes Leben dann in den Weltraum geschleudert, zur Erde geschwebt und dann Leben auf unserem Planeten gesät wurde.
Ich bin mit Ihnen auf der Spur und das könnte Sinn machen, vorausgesetzt, wir haben die schlüssigen Beweise für das Leben auf dem Mars gefunden. Warum sollten wir jedoch annehmen, dass das frühe Marsleben auf dem Mars und nicht auf der Erde entstand? Ist es nicht wahrscheinlich, dass vor 2,5 bis 3 Milliarden Jahren ein großer Vulkanausbruch oder ein Meteoriteneinschlag eine von einfachem Leben wimmelnde Erde getroffen und sie durch den Weltraum zum Mars geschickt haben könnte?
Ich verstehe, dass meiner Theorie die Schwerkraft der Sonne entgegenwirkt, aber ich sehe es auch nicht ganz unmöglich. Ich meine, vor 100 Jahren konnte man annehmen, dass Leben, das auf dem Mars entstand und dann gesendet wurde, lächerlich und unmöglich war, aber jetzt ist es eine rationale, tragfähige Theorie.
Wie würden Wissenschaftler angesichts eines solchen Szenarios verifizieren, dass diese Lebensformen nicht von der Erde und nicht vom Mars stammen? Es scheint mir, dass diese Frage die erste Frage ist, die gestellt und beantwortet werden müsste, nachdem die Fossilienfunde gefunden und verifiziert wurden.
Warum sollten wir annehmen, dass das frühe Marsleben auf dem Mars und nicht auf der Erde entstand?
Es gibt noch vieles, was wir nicht wissen. Wie Wayfaring Stranger in den Kommentaren hervorhebt, ist Origin eine ganz andere Frage. Es ist möglich, dass das Leben außerhalb unseres Sonnensystems entstand und entweder von außerhalb des Sonnensystems zum Mars und/oder zur Erde kam. Ich glaube nicht, dass jemand, der diese Idee studiert, "annimmt", dass das Leben auf dem Mars entstanden ist, nur dass die Idee eine Chance hat, wahr zu sein.
Ist es nicht wahrscheinlich, dass vor 2,5 bis 3 Milliarden Jahren ein großer Vulkanausbruch oder ein Meteoriteneinschlag eine von einfachem Leben wimmelnde Erde getroffen und sie durch den Weltraum zum Mars geschickt haben könnte?
Soweit ich weiß, ist es unwahrscheinlich, dass Vulkanausbrüche irgendetwas in den Weltraum schicken, es sei denn, es handelt sich um einen kleineren Mond. Die Fluchtgeschwindigkeit (junge Erde, vielleicht 10 km/s, junger Mars, vielleicht 3-4), Vulkanausbrüche, soweit ich weiß, schießen keine Dinge mit 10.000 - 20.000 MPH heraus. Aber Meteoreinschläge von ausreichender Größe können das tun.
Der Mars ist ein besseres Ziel für Meteoritentrümmer als die Erde, da er kleiner ist, die Schwerkraft also geringer ist und vermutlich auch eine dünnere Atmosphäre. Wir haben martialische Meteore auf der Erde gefunden. Wir finden möglicherweise keine Erdmeteore auf dem Mars, weil es einen viel größeren Aufprall braucht, um Gesteinsbrocken von der Erde zu stoßen, und weil die Atmosphäre Objekte verlangsamt, sowohl beim Ein- als auch beim Ausgehen.
Ich verstehe, dass meiner Theorie die Schwerkraft der Sonne entgegenwirkt, aber ich sehe es auch nicht ganz unmöglich.
Die Sonne ist kein so großer Faktor, wie Sie vielleicht denken. Sobald etwas von einem Planeten abgestoßen wird und es in eine Umlaufbahn um die Sonne gelangt, können Gravitationshilfen es weiter nach außen oder weiter innerhalb des Sonnensystems bewegen. Was vermutlich passiert, ist, dass mit einem ausreichend großen Einschlag viele tausend, wenn nicht sogar Millionen von Trümmerstücken in die Umlaufbahn des Sonnensystems gelangen und von dort aus einige von ihnen auf anderen Planeten landen - wahrscheinlich weit weniger als 1% davon auf der Erde. Aber wenn es Leben trägt, das die Reise überleben kann, brauchen Sie nur einen Stein.
Ich meine, vor 100 Jahren konnte man annehmen, dass Leben, das auf dem Mars entstand und dann gesendet wurde, lächerlich und unmöglich war, aber jetzt ist es eine rationale, tragfähige Theorie.
Das stimmt zwar, aber das „Früher hielten die Leute das für unmöglich“ ist kein wissenschaftlicher Ansatz für das, was wahr sein könnte. Wir sollten auf der Grundlage physischer Beweise bestimmen, was möglich und/oder wahrscheinlich ist, und nicht, was vor 100 Jahren nicht verstanden wurde. Ihr Beispiel ist ein guter Punkt, warum es wichtig ist, dem Unbekannten gegenüber aufgeschlossen zu sein. Sie können immer noch Theorien auf der Grundlage von Beweisen aufstellen und dem Unbekannten gegenüber aufgeschlossen bleiben. Es gibt wirklich keinen Konflikt zwischen den beiden.
Wie würden Wissenschaftler angesichts eines solchen Szenarios verifizieren, dass diese Lebensformen nicht von der Erde und nicht vom Mars stammen? Es scheint mir, dass diese Frage die erste Frage ist, die gestellt und beantwortet werden müsste, nachdem die Fossilienfunde gefunden und verifiziert wurden.
Es ist eine gute Frage.
Die einfache Antwort ist, dass der Mars zuerst abgekühlt ist und der Mars (wahrscheinlich) zuerst Ozeane hatte, also ist er ein besserer Kandidat, um zuerst Leben entwickelt zu haben, obwohl Extremophile in heißen Ozeanen leben können, also ... die Zeit wird es zeigen.
Wenn eine Aminosäurekette auf dem Mars gleich oder ähnlich einer Aminosäurekette auf der Erde ist, dann wissen wir mit letzter Gewissheit, dass sie denselben Ursprung haben. Einfache Kombinatorik beweist es in beliebig vielen Sigmas. Rechne nach. Ein durchschnittliches Protein auf der Erde ist etwa 300 Aminosäuren lang. Diese Kombination ist nirgendwo im sichtbaren Universum zufällig aufgetreten. Die Evolution hat keine Chance, sie zusammenzuführen, denn die Evolution kann nur das testen, was zufällig geschieht.
Zusätzlich zu den bereits vorliegenden guten Antworten würde ich sagen, dass, wenn wir in einem Jahrhundert Leben auf dem Mars gefunden haben, eine bemerkenswerte Wahrscheinlichkeit besteht, dass es aus Erdmikroben besteht, die von einer unserer Sonden oder ihren Nachkommen versehentlich dorthin gebracht wurden. Das Risiko einer Kontamination anderer Planeten wird durch eine sorgfältige Sterilisation der Sonden angegangen, aber keine Sterilisation ist vollständig, daher besteht immer ein kleines Risiko.
Wir analysierten die DNA- und RNA-Sequenzen (vorausgesetzt, sie hatten welche) und die Kodierung von Aminosäuren und verglichen sie mit der Sequenzierung und Kodierung auf der Erde. Soweit wir evolutionär von Archaea und Bakterien her sind, sind wir immer noch viel näher dran, als es eine außerirdische Lebensform wäre.
Gibt es Leben auf dem Mars?
"Gibt es Leben auf dem Mars?" ist eine Frage, die sich Menschen seit mehr als einem Jahrhundert stellen. Aber um endlich die Antwort zu bekommen, müssen wir wissen, wonach wir suchen müssen und wohin wir auf dem Planeten gehen müssen, um nach Beweisen für vergangenes Leben zu suchen. Mit dem Ausdauer Rover am 18. Februar 2021 auf dem Mars landen wird, sind wir endlich in der Lage zu wissen, wohin wir gehen, wonach wir suchen müssen und ob es auf dem Roten Planeten Leben gibt oder jemals gab.
Abgesehen von der Science-Fiction wissen wir, dass es auf dem Mars keine alten Zivilisationen oder eine Population kleiner grüner Menschen gab. Also, nach welchen Dingen müssen wir suchen, um zu wissen, ob es jemals Leben auf dem Mars gegeben hat? Glücklicherweise hat ein robustes Mars-Explorationsprogramm mit Orbitern, Landern und Rovern eine detaillierte Kartierung des Planeten ermöglicht und wichtige Informationen über die Umwelt eingeschränkt.
Heute wissen wir, dass es auf dem Mars in der Antike Zeiten gab, in denen die Bedingungen feuchter und zumindest etwas wärmer waren als die heute recht unwirtlichen Bedingungen. Und es gab einst bewohnbare Umgebungen, die auf der Oberfläche existierten. Zum Beispiel die Neugierde Rover hat gezeigt, dass sich im Krater Gale vor mehr als drei Milliarden Jahren ein See befand, der Wasser enthielt, das wahrscheinlich für die Erhaltung des Lebens geeignet war. Ausgestattet mit Informationen über die Bedingungen und chemischen Umgebungen an der Oberfläche, Ausdauer Rover ist mit einer wissenschaftlichen Nutzlast von Instrumenten ausgestattet, die fein abgestimmt sind, um Informationen über eventuell vorhandene Biosignaturen zu extrahieren, die das Auftreten von Leben signalisieren.
Panoramablick auf das Innere und den Rand des Gale-Kraters. Bild generiert aus Bildern, die vom Curiosity-Rover aufgenommen wurden.
Aber wohin sollten wir auf dem Mars gehen, um die Chancen zu maximieren, auf die Gesteine zuzugreifen, die am ehesten Beweise für früheres Leben enthalten und bewahrt haben? Um zu dieser Antwort zu gelangen, habe ich eine Reihe von Workshops geleitet, an denen die Mars-Wissenschaftsgemeinschaft teilnahm, um verschiedene Kandidatenlandeplätze zu prüfen und zu bestimmen, welcher das größte Potenzial für die Erhaltung von Beweisen für früheres Leben hatte. Unter Verwendung von Daten von Mars-Orbitern in Verbindung mit detaillierteren Informationen von Landern und Rovern haben wir mit etwa dreißig Kandidatenstandorten begonnen und die Liste im Laufe von vier Workshops und fünf Jahren eingegrenzt. Einige Standorte waren eindeutig weniger rentabel als andere und wurden ziemlich schnell aussortiert. Aber sobald sich die Diskussion auf einige verschiedene Arten potenziell lebensfähiger Websites konzentrierte, wurde der Prozess viel schwieriger. Am Ende fühlte sich die Wissenschaftsgemeinschaft – und die Ausdauer Mission und NASA waren sich einig: Der Jezero-Krater sei der beste Ort, um nach Beweisen für vergangenes Leben auf dem Mars zu suchen.
Dieses Bild zeigt die Überreste eines alten Deltas im Jezero-Krater des Mars, das der Mars-Rover Perseverance der NASA nach Anzeichen für versteinertes mikrobielles Leben untersuchen wird. Das Bild wurde von der hochauflösenden Stereokamera an Bord des Mars Express-Orbiters der ESA (European Space Agency) aufgenommen. Das Europäische Raumfahrtkontrollzentrum in Darmstadt betreibt die ESA-Mission. Die High Resolution Stereo Camera wurde von einer Gruppe unter Federführung der Freien Universität Berlin entwickelt.
Was ist das Besondere am Jezero-Krater und wo liegt er? Jezero-Krater ist
49 km) im Durchmesser, wurde durch den Einschlag eines großen Meteoriten gebildet und befindet sich auf der nördlichen Hemisphäre des Mars (18,38 ° N 77,58° E) am westlichen Rand des alten und viel größeren Isidis-Einschlagsbeckens. Aber was es besonders macht, bezieht sich auf Ereignisse, die vor 3,5 Milliarden Jahren stattfanden, als Wasser auf der Marsoberfläche aktiver war als heute. Uralte Flüsse auf der Westseite von Jezero durchbrachen den Kraterrand und mündeten in den Krater, bildeten ein Flussdelta und füllten den Krater mit einem See. Aus der Untersuchung von Flussdeltas auf der Erde wissen wir, dass sie sich typischerweise nach außen in Seen aufbauen, wenn Sedimente, die vom zugehörigen Fluss getragen werden, in den See gelangen, sich verlangsamen und sich ablagern. Während dieser Prozess fortschreitet, baut sich das Delta über den Seebetten auf und kann zarte und subtile Signaturen des vergangenen Lebens begraben und bewahren. Diese „Biosignaturen“ sind was Ausdauer sucht, wenn es auf dem Kraterboden landet und die alten Seebetten und nahegelegenen Delta-Ablagerungen erkundet.
Ausdauer wird mit seinen Instrumenten im Delta und Seeablagerungen im Jezero-Krater nach Spuren uralten Lebens suchen und uns hoffentlich endlich die Frage beantworten lassen, ob es auf dem Mars jemals Leben gegeben hat. In Ergänzung, Ausdauer wird mit dem Sammeln von Proben beginnen, die eines Tages zur Erde zurückgebracht werden könnten. Die Bedeutung der Probenrückgabe kann nicht genug betont werden. Ob Beweise für früheres Leben gefunden werden oder nicht von Ausdauer Instrumente, das Erbe, das durch die vom Rover gesammelten Samples ermöglicht wird, wird das „wissenschaftliche Geschenk, das immer wieder gegeben wird“. Nach ihrer Rückkehr zur Erde durch eine zukünftige Mission können diese Marsproben mit einer viel größeren Anzahl von Instrumenten einer detaillierteren Analyse unterzogen werden, als von ihnen transportiert werden kann Ausdauer. Darüber hinaus kann die Probenarchivierung Material für zukünftige Analysen hier auf der Erde durch neue und/oder detailliertere Instrumente, die möglicherweise noch nicht existieren, aufbewahren. Also auch wenn Ausdauer keine Hinweise auf vergangenes Leben findet, wird es Proben sammeln, die nach ihrer Rückkehr zur Erde neue Einblicke in die Entwicklung des Mars und darüber geben könnten, ob es jemals Leben auf dem Roten Planeten gegeben hat.
Wie das Leben auf der Erde uns helfen könnte, Leben auf dem Mars zu finden
Bei unserer ständigen Suche nach anderem Leben im Universum sah ein Ort immer vielversprechend aus – der Mars. Es ist ein felsiger Planet wie die Erde, der denselben Stern umkreist und in einer Entfernung, in der Wasser auf dem Planeten vorhanden sein könnte.
Heute jedoch ist der Mars eine öde Einöde. Jedes Wasser, das es vor Hunderten von Millionen Jahren einmal auf seiner Oberfläche hatte, ist längst verschwunden, während seine Atmosphäre eine dünne Hülle der dickeren Barriere ist, die es einmal gewesen sein könnte. Aber könnte der Planet in der Vergangenheit Leben beherbergt haben, und besteht die Möglichkeit, dass heute noch Leben auf dem Mars überlebt hat?
Obwohl wir diese Fragen noch nicht beantworten können, sind wir näher denn je daran, es herauszufinden. Und mit einer Vielzahl neuer Missionen am Horizont tauchen neue Hinweise auf.
Auf der Erde überlebt das Leben an einer Vielzahl von Orten, von den Wüsten der Sahara bis zu den gefrorenen Gletschern der Antarktis. Die Oberfläche des Mars weist heute Ähnlichkeiten mit einigen dieser Orte auf. Wenn wir also an diesen Orten auf der Erde Leben finden können, könnte es vielleicht auch auf dem Mars sein.
Dr. Dirk Schulze-Makuch von der Technischen Universität Berlin koordinierte das Projekt Habitability of Martian Environments (HOME), das Boden aus der Atacama-Wüste in Südamerika untersuchte und untersuchte, welche Mikroben vorhanden waren – wenn überhaupt. Die Ergebnisse zeigten, dass das Leben verführerisch widerstandsfähig war.
„Wir haben gezeigt, dass auch im hyperariden Kern dort noch aktives mikrobielles Leben existiert“, sagt Dr. Schulze-Makuch. "Wir haben mehrere Überlebensmechanismen gefunden. Einige Mikroben verwenden beispielsweise Wasser direkt aus der Atmosphäre, sodass sie keinen Regen brauchen."
Forscher des HOME-Projekts untersuchten extremophile Mikroben im Boden der südamerikanischen Atacama-Wüste, um zu verstehen, welche Art von Leben heute unter der Marsoberfläche überleben könnte. Bildnachweis: Dirk Schulze - Makuch Das Team schuf auch verschiedene Böden und salzige Solen, die einige der Bedingungen auf dem Mars nachahmen. Durch die Einführung von Mikroben in diese Mars-Analoga könnten sie herausfinden, welche Art von Leben heute unter der Oberfläche des Mars überleben könnte.
„Wir waren vor allem an Extremophilen (Leben, das an extremen Orten auf der Erde überlebt) interessiert“, sagte Dr. Schulze-Makuch. "Für die Soleexperimente haben wir Planococcus halocryophilus verwendet (eine Mikrobe, die unter sehr salzigen und sehr kalten Bedingungen leben kann). Wir haben festgestellt, dass sie eine wirklich hohe Toleranz aufweist."
Wir können die Bedingungen auf dem Mars zwar nachahmen, aber nicht exakt nachbilden. Die Oberfläche des Mars hat eine viel höhere Strahlungsintensität als irgendwo auf der Erde, und auf dem Mars steht viel weniger Wasser zur Verfügung als in den trockensten Wüsten der Erde.
„Es gibt viele Mikroben, die erstaunlicherweise unter Bedingungen überleben können, die dem Mars sehr nahe kommen“, sagt Dr. Schulze-Makuch. "Aber Sie müssten auf dem Mars testen, um absolut sicher zu sein."
Zu wissen, wie viel Wasser sich in der Vergangenheit auf dem Mars befand, ist entscheidend, um seine potenzielle Bewohnbarkeit zu kennen. Wir wissen, dass wir auf der Erde fast überall, wo wir Wasser finden, Leben finden. War der Mars also einmal viel nasser als heute, steigen die Chancen auf eine Bewohnbarkeit erheblich.
Wir haben an verschiedenen Orten Beweise für uraltes Wasser auf dem Mars gefunden. Der Curiosity-Rover der NASA hat möglicherweise ein altes Seebett gefunden, während die nördliche Hemisphäre des Mars einst einen großen Ozean enthalten zu haben scheint. Nun wollen Wissenschaftler diese Studien noch weiter ausbauen.
Dr. Fairén untersucht Nunataks, permanente eisfreie Gipfel, die in der Antarktis gefunden wurden, als Analoga für den frühen Mars – in Bezug auf Temperatur, UV-Strahlung und die Verfügbarkeit von flüssigem Wasser – als das Leben in dieser kalten und nassen Umgebung eine höhere Chance hatte, zu gedeihen. In den Nunataks der Erde findet sich eine vielfältige mikrobielle Gemeinschaft. Bildnachweis: M. A. Fernández-Martínez Dr. Alberto Fairén vom spanischen Zentrum für Astrobiologie in Madrid, Spanien, koordiniert ein Projekt namens MarsFirstWater. Dieses Projekt soll herausfinden, wie viel Wasser sich in den ersten Milliarde Jahren auf dem Mars befunden haben könnte, ob es flüssiges Wasser oder Eis war, wie lange es dort war und wo es war.
Unter Verwendung von Daten vergangener, gegenwärtiger und zukünftiger Marsmissionen sowohl auf der Erde als auch auf dem Mars selbst – wie der kommende Perseverance-Rover der NASA, der im Juli 2020 starten soll, und Europas Rosalind Franklin-Rover, der 2022 starten soll – soll das Projekt rekonstruieren und kartieren die Oberfläche des alten Mars wie nie zuvor.
"Vor 4,5 bis 3,5 Milliarden Jahren soll der Mars eine aktive Oberflächenhydrosphäre gehabt haben, die Gletscher, Flüsse, Seen, Deltas und vielleicht sogar einen hemisphärischen Ozean von der Größe des Mittelmeers umfasste", sagte Dr. Fairén.
Das aufkommende Bild des frühen Mars, sagt er, legt nahe, dass seine Sommer den Wintern in Island und seine Winter den Wintern in der Antarktis ähnelten.
Eine frühere Studie von Dr. Fairén, genannt IcyMARS, kam zu dem Schluss, dass der alte Mars möglicherweise kälter war, als die Menschen erwartet hatten, aber immer noch feucht genug, um bewohnbar zu sein. Irgendwann in seiner Geschichte wurde dieses Wasser dann vom Mars abgezogen, als der Kern des Planeten aus unbekannten Gründen abkühlte und seine Atmosphäre vom Sonnenwind weggeweht wurde.
"Infolgedessen wurde der Mars (in) der extrem kalte Planet, der er heute ist", sagte Dr. Fairén.
Die vom MarsFirstWater-Projekt verwendete Atmosphären- und Oberflächenkammer (PASC) ist eine Vakuumkammer, die Bedingungen auf dem Mars simulieren kann. Bildnachweis: CAB MarsFirstWater wird nach Biomarkern wie mikrobiellen Lipiden auf dem Mars suchen, die ein Beweis für das Leben an diesem bewohnbareren alten Ort sein könnten. Die Überprüfung der chemischen Prozesse, die zum Beispiel auf dem Marsgestein abliefen, könnte uns sagen, wie viel flüssiges Wasser vorhanden war, und uns herausfinden lassen, welche Art von Leben dort überlebt haben könnte. Das Projekt wird auch nach Biomarkern in den geologischen Aufzeichnungen des Mars suchen, die denen ähneln, die von Mikroben auf der Erde produziert werden.
Das Team hat bereits einige frühe Ergebnisse. Sie haben herausgefunden, dass einige auf der Erde gefundene Mikrobentypen aufgrund ihrer biologischen Prozesse verhindern könnten, dass Wasser auf dem Mars zu Eis gefriert, während einige Anzeichen von altem Leben heute in feuchtem Ton unter der Marsoberfläche verbleiben könnten, die von Rovern untersucht werden könnten.
Die nächste Phase der Suche nach Leben auf dem Mars wird darin bestehen, all diese Hinweise zusammenzufügen und die Daten der anstehenden Missionen zu verwenden, um nach neuen Lebenszeichen zu suchen. "Wir wissen bereits, dass der Mars bewohnbar war", sagte Dr. Fairén. "Die nächste zu beantwortende Frage ist, ob es tatsächlich bewohnt war."
Beharrlichkeit und ExoMars reichen möglicherweise nicht aus, eine Mission zur Erkennung von Leben, die den Mars direkt auf Lebenszeichen untersuchen kann, kann stattdessen erforderlich sein, um es sicher zu wissen. Aber es besteht kein Zweifel, dass eine Antwort auf eine der größten Fragen unserer Zeit zum Greifen nah ist.
„Wir wissen, dass die Umweltbedingungen auf dem frühen Mars bewohnbar waren“, sagt Dr. Schulze-Makuch. "Es gab Seen, Ozeane, es regnete. Es hätte Leben geben können."
Handwerkszeug
Mit seiner fortschrittlichen Suite von wissenschaftlichen Instrumenten, Ausdauer wird Gesteinskernproben in Metallröhrchen sammeln und in einen Vorratscache legen (der von einer zukünftigen Mission der ESA geborgen wird). Zu diesen Instrumenten gehören die Kameras des Rovers, insbesondere die am Mast des Rovers, die zur Inspektion von Zielen heranzoomen kann (Mastcam-Z).
Da ist auch das SuperCam-Instrument, das sich ebenfalls am Mast befindet und mit einem kleinen Laser vielversprechende Forschungsziele untersuchen kann. Dazu werden mit dem Laser kleine Plasmawolken erzeugt, die dann analysiert werden, um die chemische Zusammensetzung des Ziels zu bestimmen. Wenn die erhaltenen Daten etwas Interessantes ergeben, kann der Rover dies mit seinen beiden am Turm montierten Instrumenten genauer untersuchen.
Diese sind als Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL) und die Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals (SHERLOC)-Instrumente bekannt. Ersteres basiert auf kleinen Röntgenblitzen, um nach chemischen Biosignaturen zu suchen, während letzteres seinen eigenen Laser verwendet, um Konzentrationen von organischen Molekülen und Mineralien zu erkennen, die in wässrigen Umgebungen gebildet wurden.
Künstlerische Darstellung von Ingenuity auf der Marsoberfläche mit dem Perseverance-Rover im Hintergrund. Kredit NASA/JPL
Zusammen werden diese beiden Instrumente effektiv hochauflösende Karten von Elementen, Mineralien und Molekülen in Gesteinen und Sedimenten des Mars erstellen, die Astrobiologen verwenden werden, um zu bestimmen, welche gesammelt und schließlich zur Erde zurückgesendet werden sollen. Bobby Braun, Programmmanager für Mars Sample Return bei JPL, erklärte:
“Die Instrumente, die erforderlich sind, um definitiv nachzuweisen, dass mikrobielles Leben einst auf dem Mars existierte, sind zu groß und zu komplex, um sie auf den Mars zu bringen. Aus diesem Grund arbeitet die NASA mit der Europäischen Weltraumorganisation an einem Multimissionsprojekt namens Mars Sample Return zusammen, um die Proben, die Perseverance sammelt, zu holen und sie zur Untersuchung in Labors auf der ganzen Welt zur Erde zurückzubringen.”
“Wir haben starke Beweise dafür, dass der Jezero-Krater einst die Zutaten für das Leben hatte. Selbst wenn wir nach der Analyse der zurückgegebenen Proben zu dem Schluss kommen, dass der See unbewohnt war, haben wir etwas Wichtiges über die Reichweite des Lebens im Kosmos erfahren“, sagte Williford. “Ob der Mars jemals ein lebender Planet war oder nicht, es ist wichtig zu verstehen, wie Gesteinsplaneten wie unserer entstehen und sich entwickeln. Warum blieb unser eigener Planet gastfreundlich, als der Mars zu einer trostlosen Einöde wurde?”
Kurz gesagt, die Ausdauer mission hat sich der Suche nach Leben verschrieben und ist mit dem Besten ausgestattet, was die moderne Wissenschaft zu bieten hat. Da stellt sich natürlich die Frage, was passiert, wenn es gelingt?
Diese Abbildung zeigt den Jezero-Krater – den Landeplatz des Mars 2020 Perseverance-Rovers – wie er vor Milliarden von Jahren auf dem Mars ausgesehen haben könnte. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Die 5 Möglichkeiten für das Leben auf dem Mars
Während der Mars heute als gefrorener, roter Planet bekannt ist, hat er alle Beweise, die wir uns für eine . [+] wässrige Vergangenheit, die ungefähr die ersten 1,5 Milliarden Jahre des Sonnensystems dauert. Könnte es für das erste Drittel der Geschichte unseres Sonnensystems erdähnlich gewesen sein, sogar so weit, dass es Leben darauf hatte?
Solange die Menschheit den Himmel beobachtet, sind wir fasziniert von der Möglichkeit, dass andere Welten – ähnlich wie die Erde – lebende Organismen enthalten könnten. Während unsere Besuche auf dem Mond uns gelehrt haben, dass er völlig unfruchtbar und unbewohnt ist, bleiben andere Welten in unserem Sonnensystem voller Potenzial. Venus könnte Leben in ihren Wolkenspitzen haben. Europa und Enceladus könnten Leben in einem unterirdischen Ozean aus flüssigem Wasser haben. Sogar Titans flüssige Kohlenwasserstoffseen bieten einen faszinierenden Ort, um nach exotischen Lebewesen zu suchen.
Die mit Abstand faszinierendste Möglichkeit ist jedoch der Rote Planet: der Mars. Dieser kleinere, kältere, weiter entfernte Cousin der Erde hatte mit Sicherheit eine nasse Vergangenheit, in der mehr als eine Milliarde Jahre lang flüssiges Wasser an der Oberfläche floss. Indizien weisen auf die Plausibilität des Lebens auf dem Mars hin, nicht nur in der Antike, sondern möglicherweise auch heute noch lebend und vielleicht gelegentlich aktiv. Es gibt fünf Möglichkeiten für das Leben auf dem Mars. Hier ist, was wir bisher wissen.
Oxbow Biegungen treten nur in den letzten Stadien des Lebens eines langsam fließenden Flusses auf, und dieser wird gefunden. [+] auf dem Mars. Während viele der kanalartigen Merkmale des Mars aus einer eiszeitlichen Vergangenheit stammen, gibt es zahlreiche Beweise für eine Geschichte von flüssigem Wasser an der Oberfläche, wie zum Beispiel dieses ausgetrocknete Flussbett.
NASA / Mars Global Surveyor
Mit den Informationen, die wir von verschiedenen Orbitern, Landern und Rovern erhalten haben, haben wir eine Reihe faszinierender Entdeckungen auf dem Mars gemacht. Wir sehen ausgetrocknete Flussbetten und Zeugnisse alter Gletscherereignisse auf der Marsoberfläche. Auf dem Mars finden wir winzige Hämatit-Kugeln sowie zahlreiche Hinweise auf Sedimentgestein, die sich auf der Erde nur in wässrigen Umgebungen bilden. Und wir haben festes unterirdisches Eis, Schnee und sogar gefrorenes Oberflächenwasser auf dem Mars in Echtzeit beobachtet.
Wir haben sogar beobachtet, dass wahrscheinlich salziges Oberflächenwasser aktiv die Wände verschiedener Krater hinunterfließt, obwohl dieses Ergebnis immer noch umstritten ist. Alle Rohstoffe, die für das Leben auf der Erde erforderlich sind, waren auch auf dem frühen Mars reichlich vorhanden, einschließlich einer dicken Atmosphäre und flüssigem Wasser auf seiner Oberfläche. Obwohl der Mars heute nicht mehr so aussieht, als wäre er voller Leben, gibt es drei Beweise dafür, dass vergangenes oder sogar gegenwärtiges Leben möglich sein könnte.
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Die Hämatitkugeln (oder "Marsblaubeeren"), wie sie vom Mars Exploration Rover aufgenommen wurden. Diese sind . [+] mit ziemlicher Sicherheit Beweise für früheres flüssiges Wasser auf dem Mars und möglicherweise für früheres Leben. NASA-Wissenschaftler müssen sicher sein, dass diese Stätte – und dieser Planet – nicht durch unsere Beobachtung selbst verseucht sind. Bis jetzt gibt es keine todsicheren Beweise für vergangenes oder gegenwärtiges Marsleben.
Der erste überzeugende Beweis kam von den Instrumenten an Bord der Mars Viking-Lander der NASA im Jahr 1976. Es wurden drei biologische Experimente durchgeführt: ein Gasaustauschexperiment, ein Experiment mit markierter Freisetzung und ein Experiment zur pyrolytischen Freisetzung, gefolgt von einer Gaschromatographiemasse Spektrometer-Experiment. Das Experiment mit markierter Freisetzung ergab ein positives Ergebnis, wenn es auf beiden Viking-Landern durchgeführt wurde, aber nur beim ersten Test. Alle anderen Experimente fielen negativ aus.
Der zweite Beweis kam, als am 27. Dezember 1984 ein Fragment eines Marsmeteoriten – Allan Hills 84001 – geborgen wurde. Wie sich herausstellte, stammen ungefähr 3% aller Meteoriten, die auf die Erde fallen, vom Mars, aber dieser war besonders groß: fast 2 Kilogramm (über 4 Pfund) schwer. Es entstand ursprünglich vor etwa 4 Milliarden Jahren auf dem Mars und landete erst vor etwa 13.000 Jahren auf der Erde. Als wir 1996 hineinsahen, scheint es Material zu enthalten, das die Überreste fossiler organischer Lebensformen sein könnten, obwohl sie auch aus anorganischen Prozessen entstanden sein könnten.
Zuletzt entdeckte der Rover Mars Curiosity Methan-Schloten auf dem Mars, die . [+] entweder organisch oder anorganisch hergestellt. Wenn es sich um organische Stoffe handelt, verliert der Autor eine Wette mit dem Physiker Robert Garisto!
NASA/JPL-Caltech/SAM-GSFC/Univ. von Michigan
Und schließlich kam der dritte Beweis mit dem neuesten Mars-Rover der NASA: Curiosity. Als sich die Jahreszeiten auf dem Mars änderten, entdeckte Curiosity Methanstöße, die von bestimmten unterirdischen Orten ausgestoßen wurden, jedoch nur am Ende des Marswinters und mit Beginn des Frühlings. Dies ist wiederum bestenfalls ein mehrdeutiges Signal, da anorganische, geochemische Prozesse saisonal sein und zur Freisetzung von Methan führen können, aber auch organische, biologische Prozesse dies verursachen könnten.
Wenn wir uns alle Beweise ansehen – alles, was wir über den Mars gelernt haben – gibt es fünf Möglichkeiten für die Geschichte des Lebens auf dem Roten Planeten. Es könnte eine ewig unfruchtbare Welt sein, es könnte eine Welt sein, in der das Leben eine Zeit lang gedieh, aber dann in eine Sackgasse geraten könnte, es könnte heute noch existierendes Leben darauf haben, es könnte schon früh vom Erdenleben gesät worden sein oder es könnte nur die Erde- basierte Organismen, die seit Anbeginn des Weltraumzeitalters ihren Weg dorthin gefunden haben.
Hier ist, was jede Möglichkeit bedeuten würde.
Mars, zusammen mit seiner dünnen Atmosphäre, wie vom Viking-Orbiter aus fotografiert. Auch aus der Ferne. [+] Aus der Nähe gibt es keine offensichtlichen, zwingenden Anzeichen für vergangenes oder gegenwärtiges Leben auf dem Planeten, obwohl es einige zweideutige Punkte gibt, die das Leben entweder begünstigen oder benachteiligen könnten.
1.) Auf dem Mars war nie Leben. Trotz der gleichen Rohstoffe wie auf der frühen Erde und ähnlicher, wässriger Bedingungen traten die notwendigen Umstände, die die Entstehung von Leben ermöglichen, auf dem Mars einfach nie auf. Alle geologischen und chemischen Prozesse, die anorganisch ablaufen, sind noch passiert, aber nichts Organisches. Dann, vor etwas mehr als drei Milliarden Jahren, wurde die Marsatmosphäre von der Sonne entfernt, was alles flüssige Oberflächenwasser austrocknete und zum heutigen Erscheinungsbild des Mars führte.
Dies ist die konservativste Haltung und würde erfordern, dass alle drei der angeblich „positiven“ Tests entweder eine anorganische oder kontaminationsbasierte Auflösung haben. Dies ist durchaus möglich und bleibt – in den Köpfen vieler – die Standardannahme. Bis einige sehr überzeugende Beweise vorliegen, die robust entweder auf vergangenes oder gegenwärtiges Leben auf dem Mars hinweisen, wird dies wahrscheinlich die führende Hypothese bleiben.
Saisonale gefrorene Seen treten auf dem gesamten Mars auf und weisen auf (nicht flüssiges) Wasser auf der Oberfläche hin. . [+] Dies sind nur einige der vielen Beweislinien, die auf eine wässrige Vergangenheit auf dem Mars hinweisen. Ob Wasser Leben anzeigt oder nicht, ist noch nicht geklärt.
2.) Der Mars hatte schon früh Leben, aber es ist ausgestorben. Dieses Szenario ist in vielerlei Hinsicht genauso überzeugend wie das vorherige. Es ist sehr leicht sich vorzustellen, dass eine Welt mit:
- eine dicke Atmosphäre ähnlich der der frühen Erde,
- stabiles, flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche,
- Kontinente mit reicher geologischer Vielfalt,
- Vulkane,
- ein Magnetfeld,
- ein Tag, der unserem eigenen ähnlich ist,
- und Temperaturen nur geringfügig kühler als heute auf der Erde,
Leben führen könnte. Für viele ist es kaum vorstellbar, dass diese Bedingungen – nach mehr als einer Milliarde Jahren – nicht zu Leben führen würden, wenn man bedenkt, dass das Leben auf der Erde erst wenige hundert Millionen Jahre nach seiner Entstehung entstand.
Der Verlust der Marsatmosphäre hatte jedoch tiefgreifende Auswirkungen auf den Planeten und hätte zur Auslöschung allen Lebens auf dem Mars führen können. Bohrungen in das Sedimentgestein des Mars und die Suche nach versteinerten Lebensformen oder sogar metamorphosierten kohlenstoffreichen Einschlüssen könnten möglicherweise die notwendigen Beweise für die Validierung dieses Szenarios liefern.
Wiederkehrende Hanglineae, wie diese am Südhang eines Kraters am Boden von Melas . [+] Chasma wachsen nicht nur im Laufe der Zeit und verschwinden dann, wenn die Marslandschaft sie mit Staub auffüllt, sondern werden auch durch das Fließen von salzigem, flüssigem Wasser verursacht. Vielleicht finden in diesen Strömen Lebensprozesse statt.
WIE. McEwen et al., Nature Geoscience 7, 53–58 (2014)
3.) Der Mars hatte ein frühes Leben und er existiert immer noch in einer größtenteils ruhenden Form unter der Oberfläche. Dies ist die optimistischste, aber immer noch wissenschaftlich tragfähige Sicht auf das Leben auf dem Mars. Vielleicht hat das Leben schon früh Einzug gehalten, und als der Mars seine Atmosphäre verlor, blieben einige Extremophile in einer Art eingefrorenen, schwebenden Animationszustand. Wenn die richtigen Bedingungen geschaffen wurden – vielleicht unter der Erde, wo gelegentlich flüssiges Wasser fließen kann – erwacht das Leben und beginnt, seine kritischen biologischen Funktionen zu erfüllen.
Wenn dies der Fall ist, gibt es immer noch Organismen unter der Marsoberfläche, vielleicht im flachen Sand nur wenige Meter oder sogar nur wenige Zentimeter unter unserem Raumfahrzeug. Wir sprechen wahrscheinlich nur über einzelliges Leben, das vielleicht nicht einmal die Komplexität einer eukaryotischen Zelle erreicht, aber das Leben auf einer anderen Welt als der Erde wäre immer noch eine Revolution für die Wissenschaft. Der Perseverance-Rover der NASA, der am 30. Juli 2020 erfolgreich gestartet wurde, wird kritische Bodenproben sammeln, um zu versuchen, dieses hypothetische Szenario zu testen.
Ein Planetoid, der mit der Erde kollidiert, größer als der Asteroideneinschlag, der die Dinosaurier ausgelöscht hat. [+] könnte leicht genügend Material hochschleudern, dass ein Teil davon zum Mars gelangen würde und möglicherweise den alten Roten Planeten mit erdähnlichem Material sowie erdbasierten biologischen Organismen kontaminieren würde.
4.) Der Mars hatte natürlich kein Leben, bis die Erde es gesät hat. 65 million years ago, a very large, fast-moving body impacted Earth, creating Chixulub crater and kicking up enough material to blanket the Earth in a cloud of debris, leading to the fifth great mass extinction in Earth’s history. And, like many massive impacts, this one likely kicked up small pieces of Earth all the way into space, the same way that impactors on the Moon or Mars send meteors throughout the Solar System, where some of them eventually land on Earth.
Well, a few impacts likely go the other way as well: sending Earth-borne material to other worlds, including Mars. It seems unreasonable that the material in Earth’s crust, rich in organic life, wouldn’t make it to Mars at all. Instead, it’s eminently plausible that Earth-based organisms made it to Mars and began reproducing there, whether they thrived or not. Perhaps someday, we’ll be able to know the full history of life on Mars, and determine whether any of it has the same common ancestor that all extant Earth life is descended from. It’s a fascinating possibility that isn’t easy to dismiss.
The first truly successful landers, Viking 1 and 2, returned data and images for years, including . [+] providing a controversial signal that may have indicated life's presence on the red planet.
NASA and Roel van der Hoorn
5.) Our modern space program spread Earth-based life to Mars. And, finally, perhaps Mars truly was a barren, lifeless planet — at least for billions of years — until the dawn of the space age. Perhaps spaceborne materials that weren’t 100% decontaminated or sterilized landed on the Martian surface, bringing modern Earth organisms with them as stowaways.
It’s the ultimate nightmare of astrobiologists: that there’s a fascinating history of life to uncover on another world, but we’ll contaminate it with our own organisms before we ever learn the true history of life on that world. In the worst case scenario, it could be the case that was surviving simple life on Mars of Martian origin, but that Earth life arrived and out-competed it, driving it to a rapid extinction. This very real, healthy fear is why we’re frequently so conservative, from a biological perspective, when we explore other planets and foreign worlds.
An Atlas V rocket with NASA's Perseverance Mars rover launches from pad 41 at Cape Canaveral Air . [+] Force Station. The Mars 2020 mission plans to land the Perseverance rover on the Red Planet in February 2021, where it will seek signs of ancient life and collect rock and soil samples for possible return to Earth. (Paul Hennessy/SOPA Images/LightRocket via Getty Images)
SOPA Images/LightRocket via Getty Images
There is a tremendous hope that current and future generations of Mars rovers and orbiters will help us finally puzzle out whether Mars — either now or at any point in its past — has ever harbored life. If the answer to that question is affirmative, then it leads to an important follow-up question: is that life related to or independent of life on Earth? It is possible that life originated on Earth and seeded Mars with life it’s possible that life originated on Mars and then seeded Earth it’s even possible that life predated both Earth and Mars, and early forms of it took hold on both planets.
But at this point in time, we have no overwhelming evidence that life ever existed on Mars at all. We have a few hints that could be indicators of past or present life there, but entirely inorganic processes could explain each and every one of those observed results.
As always, the only way we’ll find out the truth is by conducting more and better science with superior instruments and techniques. As NASA’s Perseverance rover moves ahead to collect a variety of soil samples, the next step will be returning them to Earth for laboratory analysis. If we succeed at that, we could know for certain, within the next decade, which of these five possibilities is most consistent with the truth about Mars.
Evidence that life once existed on Mars might have been discovered, scientists suggest
Amercian scientists believe that they may have found evidence that life once existed on Mars.
After studying rare minerals here on Earth, Dr Steven Ruff and Dr Jack Farmer, from Arizona State University, have suggested that unusual deposits on the Martian surface could have been created by microbes - a theory which, if true, could be one of the most significant in scientific history.
Wie Smithsonian reports, the process began when Nasa's Spirit rover discovered unusual deposits of opaline silica inside the Red Planet's Gusev crater in 2009.
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Examining these minerals more closely, scientists found that they were covered in tiny cauliflower-shaped protrusions, for which they were unable to find an explanation.
The Gusev crater is in an area of Mars which astrogeologists believe was once covered in hot springs and geysers. However, like the rest of Mars, the area is now dry and barren, seemingly devoid of any signs of life and activity.
To investigate further, Ruff travelled to the Atacama Desert in Chile, an area so dry, lifeless and high above sea level that many scientists believe it's one of the most Mars-like environments on Earth.
Focusing his investigations on the El Tatio region of the desert, which is full of geysers, Ruff was surprised to find silica formations which looked similar to those which had been discovered on Mars, complete with the cauliflower-like protrusions.
Nasa finds flowing water on Mars - in pictures
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Examples of this strange mineral formation have also been found in the US's Yellowstone National Park and the volcanic ground of the Taupo District in New Zealand. In both of these places, tiny fossils have been found which hold all the hallmarks of ancient microbial life.
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If microbes created these formations in Yellowstone and New Zealand, they could have done the same in Chile. And it's not unreasonable to suggest that the identical formations on Mars could have been formed in the same way.
The link is far from conclusive, and although the Martian environment can be compared to areas on Earth in some ways, the two are still very different. Even if something looks very similar to a biological formation, that doesn't mean it actually is.
The formations, although fascinating and significant, are unfortunately not conclusive pieces of evidence that life has existed on Mars.
However, as Ruff and Farmer suggested to a meeting of the American Geophysical Union in December, if we are going to search for evidence of Martian life, these formations could possibly be a good place to look.
Nasa's Curiosity rover is currently exploring Mars, but it won't be able to take a closer look at the minerals in the Gusev crater. However, the planned Mars 2020 rover has the crater as one of its potential landing sites, so there's a slim chance that we may know more about the cauliflower theory in the years to come.
‘First credible evidence’ of life on Mars found by NASA inside Antarctica rock
Link copied Mars: Enthusiast claims to find ‘creature’ on red planet
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The frozen desert is home to around 1,000 scientists carrying out research projects around the year to learn more about the effects of climate change and also probe the history of the planet. One team in particular, the American Search for Meteorites (ANSMET), have a particular interest in finding and locating space rocks that have landed on the barren landscape in the past, to study their composition. In 1984, ANSMET stumbled across a bizarre green rock while surveying the area near Allan Hills and immediately sent it back to NASA, who found that the meteorite &ndash dubbed ALH84001 &ndash originated from Mars.
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The rock was put into storage for more than a decade, but the Science Channels &lsquoNASA&rsquos Unexplained files&rsquo revealed how the events unfolded.
The narrator said in 2014: &ldquoThe team had never seen a rock like this before &ndash they tag it, bag it and send it to NASA for analysis.
&ldquoThe meteorite is logged as 84001.
&ldquoThe rock is old, very old, and it looks different because it&rsquos not of this world.
Antarctica scientists discovered evidence of life on Mars (Image: SCIENCE CHANNEL/NASA)
The meteor was dubbed ALH84001 (Image: WIKI)
&ldquoWhat they have in front of them is an ancient piece of Martian rock, a time-capsule from another planet.&rdquo
Meteor specialist Professor Laurence Garvie, who works with the space agency, explained why the discovery was huge for understanding the history of space.
He said: &ldquoThese meteors are like little books, you open them up and inside we as scientists can read that book by looking at the chemistry and the structure.
&ldquoWe can understand its early history.&rdquo
The narrator went on to detail how the discovery suggested there was once water on the Red Planet &ndash a vital component for life.
Researchers found the rock in Antarctica (Image: SCIENCE CHANNEL)
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He added: &ldquo16 million years ago, a massive meteorite smashes into ancient Mars.
&ldquoPlanetary debris spirals into space and crash-lands on Earth.
&ldquoNow this five-pound chunk of rock has become a window into a time when Mars had oceans just like Earth, but astonishingly, NASA halts the study and locks the rock away.
&ldquoIts secrets remain hidden until nine years later when another research team decides to revisit it.&rdquo
But, when scientists took a closer look in 1996, they found something even more remarkable hidden inside the rock.
The strange worm-like creature was inside (Image: WIKI)
Professor Garvie claimed the find could be the first evidence of life on Mars (Image: SCIENCE CHANNEL)
The narrator added: &ldquoBelieving its composition might help explain how Mars was formed, the team split the rock open and find something truly astonishing.
&ldquoConcealed in the rock is what appears to be the fossilised remains of a weird worm-like creature.&rdquo
Professor Garvie claimed the find could be the first evidence of life on Mars.
He said: &ldquoHere&rsquos a rock that&rsquos been sitting here unstudied for nearly a decade, and suddenly people realise there&rsquos something really unusual about this stone.
&ldquoThis is the first credible evidence of possible life from space, we&rsquove been speculating about this for years, but here we actually have something from another planet that has life in it.&rdquo
Scientists find new evidence for subterranean life on Mars
Four billion years ago, our host star was far fainter and colder than it is today. And without the heat and energy of the young star, the planets around the Sun looked very different, too.
On Mars, temperatures would have been freezing, and yet early geological indicators suggest it had liquid water at one point during its early history. The cosmic mystery of how Mars was able to sustain liquid water despite the cold is known as the faint young Sun paradox.
New research may have the answer. In a study published Wednesday in the journal Science Advances, scientists suggest Mars may have had liquid water beneath the surface — and the ideal conditions for life.
A new hope — Scientists believe Mars was once a wet, warm world, and may even have hosted life forms at some point in its early history. But over time, Mars' atmosphere was stripped away because the planet lacks a magnetic field like Earth's, making it seemingly inhospitable.
Studies suggest Mars had abundant liquid water about 4.1 billion to 3.7 billion years ago. But temperatures on Mars today dip below -81 degrees Fahrenheit, and would have been much colder at a time when the Sun was not emitting as much heat during the planet's early history.
"Even if greenhouse gases like carbon dioxide and water vapor are pumped into the early Martian atmosphere in computer simulations, climate models still struggle to support a long-term warm and wet Mars," Lujendra Ojha, assistant professor in the Department of Earth and Planetary Science at Rutgers University, and lead author behind the new study, said in a statement.
To figure out how Mars was able to sustain liquid water during that time, the scientists behind the new study examined various Mars datasets to see if heat-producing elements like uranium, thorium, and potassium may have generated heat on Mars through radioactive decay. Much of these data come from NASA's Mars InSight Spacecraft, which landed on Mars in 2018. It has enabled scientists to reconstruct the geological history of the Red Planet in unprecedented detail.
If the elements were present on Mars, then the scientists theorized the bottom of the thick ice sheets beneath the Martian surface would have melted — even if the Sun was faint. Today, this process of geo-thermal heating results in subglacial lakes in areas of the West Antarctic ice sheet, Greenland, and the Canadian Arctic here on Earth.
From the data, the researchers found the conditions for geo-thermal heating would have existed on Mars four billion years ago. As a result, liquid water may have been present at extreme depths beneath Mars' surface. So if life did exist on the Red Planet, it would have had to evolved to live far beneath the surface.
"At such depths, life could have been sustained by hydrothermal — heating — activity and rock-water reactions," Ojha said. "So, the subsurface may represent the longest-lived habitable environment on Mars."
It is possible the subsurface continued to harbor Martian life long after the planet lost its protective atmosphere, the researchers suggest:
One of the tasks of Perseverance Rover, NASA's latest mission to Mars, is to look for signs of life on the surface of the planet. Perhaps in future missions, scientists will be able to dig a little deeper to look for relics of the Martian past.
30% lower 4 Ga ago thus, most martian climate models struggle to elevate the mean surface temperature past the melting point of water. Basal melting of ice sheets may help resolve that paradox. We modeled the thermophysical evolution of ice and estimate the geothermal heat flux required to produce meltwater on a cold, arid Mars. We then analyzed geophysical and geochemical data, showing that basal melting would have been feasible on Mars 4 Ga ago. If Mars were warm and wet 4 Ga ago, then the geothermal flux would have even sustained hydrothermal activity. Regardless of the actual nature of the ancient martian climate, the subsurface would have been the most habitable region on Mars.
This is relatively more believable than Reason 1, but still very unlikely. Life on Earth originated 3,500 million years ago, while humans have only been a part of its history for the last 300,000 years. This is a fraction of a blip in the timeline of the Universe. If there had been civilizations on other planets, it is almost certain that some of them have a lead on us by millions of years. We all know what even a century&rsquos worth of technological advancements can do for a civilization&hellip can you imagine what a million-year-old civilization might be capable of? The assumption that we are the first civilization to have passed the Great Filter means that this Filter event occurred somewhere in the past. That being said, there are a lot of Great Filter candidates in our history.
The evolution of complex eukaryotic life from single-celled organisms took about 1.8 billion years to occur. It is possible that the difficulty implicit in this evolutionary jump is a Great Filter and that on other planets, this leap couldn&rsquot happen. The meteor that hit the Earth in the Cretaceous era, when dinosaurs walked the Earth, could be another Great Filter candidate.
Life on Mars? Scientists Find Mars Has Right Ingredients for Present-Day Microbial Life Beneath Its Surface
As NASA’s Perseverance rover begins its search for ancient life on the surface of Mars, a new study suggests that the Martian subsurface might be a good place to look for possible present-day life on the Red Planet.
The study, published in the journal Astrobiology, looked at the chemical composition of Martian meteorites — rocks blasted off of the surface of Mars that eventually landed on Earth. The analysis determined that those rocks, if in consistent contact with water, would produce the chemical energy needed to support microbial communities similar to those that survive in the unlit depths of the Earth. Because these meteorites may be representative of vast swaths of the Martian crust, the findings suggest that much of the Mars subsurface could be habitable.
Jesse Tarnas, a Brown University graduate and postdoctoral research at NASA’s Jet Propulsion Laboratory, work in Canada’s Kidd Creek Mine. Water in the depths of the mine that hasn’t seen the light of day in a billion years was shown to harbor rock-eating life. New research shows that the subsurface of Mars has the right ingredients to harbor similar forms of life. Credit: Jesse Tarnas
“The big implication here for subsurface exploration science is that wherever you have groundwater on Mars, there’s a good chance that you have enough chemical energy to support subsurface microbial life,” said Jesse Tarnas, a postdoctoral researcher at NASA’s Jet Propulsion Laboratory who led the study while completing his Ph.D. at Brown University. “We don’t know whether life ever got started beneath the surface of Mars, but if it did, we think there would be ample energy there to sustain it right up to today.”
In recent decades, scientists have discovered that Earth’s depths are home to a vast biome that exists largely separated from the world above. Lacking sunlight, these creatures survive using the byproducts of chemical reactions produced when rocks come into contact with water.
One of those reactions is radiolysis, which occurs when radioactive elements within rocks react with water trapped in pore and fracture space. The reaction breaks water molecules into their constituent elements, hydrogen and oxygen. The liberated hydrogen is dissolved in the remaining groundwater, while minerals like pyrite (fool’s gold) soak up free oxygen to form sulfate minerals. Microbes can ingest the dissolved hydrogen as fuel and use the oxygen preserved in the sulfates to “burn” that fuel.
New research showing that the subsurface of Mars is potentially habitable will be featured on the cover of the journal Astrobiology. Credit: Astrobiology/NASA/JPL/University of Arizona
In places like Canada’s Kidd Creek Mine, these “sulfate-reducing” microbes have been found living more than a mile underground, in water that hasn’t seen the light of day in more than a billion years. Tarnas has been working with a team co-led by Brown University professor Jack Mustard and Professor Barbara Sherwood Lollar of the University of Toronto to better understand these underground systems, with an eye toward looking for similar habitats on Mars and elsewhere in the solar system. The project, called Earth 4-D: Subsurface Science and Exploration, is supported by the Canadian Institute for Advances Research.
For this new study, the researchers wanted to see if the ingredients for radiolysis-driven habitats could exist on Mars. They drew on data from NASA’s Curiosity rover and other orbiting spacecraft, as well as compositional data from a suite of Martian meteorites, which are representative of different parts of the planet’s crust.
The researchers were looking for the ingredients for radiolysis: radioactive elements like thorium, uranium and potassium sulfide minerals that could be converted to sulfate and rock units with adequate pore space to trap water. The study found that in several different types of Martian meteorites, all the ingredients are present in adequate abundances to support Earth-like habitats. This was particularly true for regolith breccias — meteorites sourced from crustal rocks more than 3.6 billion years old — which were found to have the highest potential for life support. Unlike Earth, Mars lacks a plate tectonics system that constantly recycle crustal rocks. So these ancient terrains remain largely undisturbed.
“If we want to think about the possibility of present-day life, the subsurface is absolutely going to be where the action is.”
— Jack Mustard Professor in the Department of Earth, Environmental and Planetary Sciences
The researchers say the findings help make the case for an exploration program that looks for signs of present-day life in the Martian subsurface. Prior research has found evidence of an active groundwater system on Mars in the past, the researchers say, and there’s reason to believe that groundwater exists today. One recent study, for example, raised the possibility of an underground lake lurking under the planet’s southern ice cap. This new research suggests that wherever there’s groundwater, there’s energy for life.
Tarnas and Mustard say that while there are certainly technical challenges involved in subsurface exploration, they aren’t as insurmountable as people may think. A drilling operation wouldn’t require “a Texas-sized oil rig,” Mustard said, and recent advances in small drill probes could soon put the Martian depths within reach.
“The subsurface is one of the frontiers in Mars exploration,” Mustard said. “We’ve investigated the atmosphere, mapped the surface with different wavelengths of light and landed on the surface in half-a-dozen places, and that work continues to tell us so much about the planet’s past. But if we want to think about the possibility of present-day life, the subsurface is absolutely going to be where the action is.”
Reference: “Earth-like Habitable Environments in the Subsurface of Mars” by J.D. Tarnas, J.F. Mustard, B. Sherwood Lollar, V. Stamenković, K.M. Cannon, J.-P. Lorand, T.C. Onstott, J.R. Michalski, O. Warr, A.M. Palumbo and A.-C. Plesa, 15 April 2021, Astrobiology.
DOI: 10.1089/ast.2020.2386
The research was supported by the Canadian Institute for Advanced Research.
