“Der Planet Mars macht immer wieder Schlagzeilen. Auslöser war vor zwei Jahren die Entdeckung des Meteoriten ALH 84001, der angeblich Fossilien marsianischen Lebens trägt. Sonden wie Pathfinder vom vergangenen Jahr und Mars Global Surveyor, der derzeit den Mars umkreist, halten das Interesse wach. Immer wieder kommt die Frage nach “”Leben auf dem Mars” in die Diskussion – zu Recht?”
bild der wissenschaft: Was sagen Sie zu den angeblichen Beweisen oder wenigstens Indizien für Leben auf dem Mars?
McKay: Der Meteorit vom Mars liefert weder einen handfesten Beleg dafür noch beweist er das Gegenteil. Pathfinder war eine technologisch sehr erfolgreiche Mission, trug aber wenig wissenschaftliche Instrumente. In Bezug auf Leben und Wasser auf dem Mars brachte er deshalb nichts Neues. Viel aufregender ist der Mars Global Surveyor, der derzeit den Planeten umkreist. Der Surveyor erstellt eine Karte des gesamten Planeten und soll Fragen beantworten wie: Wo gab es Wasser auf dem Mars, und wo ist es jetzt? Wo hat sich das im Wasser gelöste Material abgelagert? Wo ist das ganze Kohlendioxid geblieben? Gibt es Eis an den Polen? Die Bilder, die wir derzeit erhalten, sind spektakulär. Im Valles Marineris können wir eindeutig die Schichtstruktur des Bodens erkennen, und auf dem Grund der Flußtäler sehen wir deutlich durch Wasser geformte Rinnen. Damit ist bestätigt, daß früher einmal Wasser auf dem Mars floß und Ablagerungen hinterlassen hat, die wir nun untersuchen können.
bild der wissenschaft: Vor über 20 Jahren hat bereits die Viking-Mission nach Leben auf dem Mars gesucht und keine endgültige Antwort gefunden. Welche Antwort haben Sie?
McKay: Wir können die Möglichkeit weder ausschließen noch bestätigen. Ich vermute allerdings, daß auf dem Mars heute kein Leben existiert. Dafür sprechen zwei Beobachtungen: Erstens finden wir auf der Oberfläche kein flüssiges Wasser. Ohne Wasser aber existiert kein Leben. Zweitens hat es seit mehreren Milliarden Jahren auf dem Mars offenbar kein Wasser in flüssiger Form mehr gegeben. Dieser Zeitraum ist bei weitem zu lang, selbst für Organismen und Sporen, die lange Zeit im Boden ruhen und auf Wasser warten können.
bild der wissenschaft: Könnte es auf dem Mars nicht irgendwo spezielle Bedingungen geben, unter denen sich Leben halten könnte?
McKay: Prinzipiell wäre das möglich. Allerdings sehen wir heute deshalb kein Wasser auf der Oberfläche des Mars, weil der Luftdruck sehr niedrig ist. Und dieser niedrige Druck herrscht natürlich überall. Deshalb sind besondere lokale Bedingungen, unter denen Organismen überleben könnten, nur schwer vorstellbar. Denkbar wäre höchstens Wasser unter der Oberfläche, das mit einer Energiequelle – etwa vulkanischer Wärme – in Verbindung steht. Die Suche nach außerirdischem Leben ist die Suche nach Wasser. Auf dem Mars sehen wir Anzeichen dafür, daß auf dem Planeten in der Vergangenheit Wasser floß – bislang der einzige Hinweis auf flüssiges Wasser außerhalb der Erde. Das macht den Mars so aufregend.
bild der wissenschaft: Sie schließen aber nicht aus, daß es früher einmal Leben auf dem Mars gegeben hat?
McKay: Richtig. Die Bedingungen dafür waren vorhanden.
bild der wissenschaft: Sie sind häufig in der Antarktis. Was lernen Sie aus diesen Expeditionen für das Leben unter extremen Bedingungen?
McKay: Wo immer flüssiges Wasser ist, kann Leben existieren. Die antarktische Hochebene trägt eine dicke Schicht Eis. Es gibt Sonne, Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Wasser. Das Wasser aber ist Eis. Nichts wächst. Am Rande des Plateaus schmilzt Eis, Wasser fließt in die Trockentäler. Hier blüht das Leben. In der Antarktis finden wir Leben im Schmelzwasser unterhalb der dicken Eisschicht. In den Bergen wachsen Schneealgen. Sie leben vom Wasser, das im Schnee enthalten ist – bei null Grad. Andererseits leben in den heißen Quellen des Yellowstone-Parks Organismen buchstäblich in kochendem Wasser. Egal wie kalt es ist, egal wie heiß es ist – wo es Wasser in flüssiger Form gibt, ist Leben.
bild der wissenschaft: Was machte den ehemals “flüssigen” Mars zur Wüste?
McKay: Der Mars begann – ebenso wie die Erde – mit einer dichten CO2-Atmosphäre. Es gab Wasser und Vulkane. Da der Planet allerdings eine sehr dicke Kruste hat, fehlte die Plattentektonik – mit schwerwiegenden Folgen: Das Kohlendioxid wurde nach und nach im Gestein gebunden und konnte aufgrund der fehlenden Plattentektonik nicht rezirkulieren. Die Atmosphäre verschwand. Die Kruste wurde dicker, die vulkanische Tätigkeit ließ nach, und der Planet verfiel allmählich in einen ruhigen, stationären Zustand. Dieser Vorgang dauerte vielleicht hundert Millionen Jahre – geologisch eine kurze Zeitspanne, vielleicht aber doch lang genug, damit Leben entstehen konnte. Von der Erde wissen wir, daß das Leben bereits in der Endphase der großen Bombardierung vor 3,8 Milliarden Jahren entstand. Das heißt, kaum waren die Bedingungen einigermaßen lebensfreundlich, bildete sich Leben. Vielleicht reichte deshalb auch die kurze Zeitspanne von etwa hundert Millionen Jahren, während der Wasser auf dem Mars floß, damit dort Leben entstand.
bild der wissenschaft: Dann müßten heute noch Spuren davon vorhanden sein.
McKay: Ja, man sollte Spuren dort finden können, wo sich früher große Seen befanden. In dem Wasser existierte Leben. Wenn es starb, sank es auf den Grund und setzte sich dort ab. Ein solcher See wäre heute ein großes, flaches Gebiet – leicht zu erkennen, einfach darauf zu landen. Bohrungen sollten kohlenstoffreiche Verbindungen zutage fördern – ein Beleg für früheres Leben.
bild der wissenschaft: Ist Mars der einzige Kandidat für Leben in unserem Sonnensystem?
McKay: Vielleicht verfügt auch der Jupitermond Europa über Wasser. Neue Bilder der Sonde Galileo deuten auf Aktivitäten in der Eisschicht hin, die den Mond bedeckt. An manchen Stellen scheint eine Flüssigkeit – vielleicht Wasser – das Eis zerbrochen zu haben. Bilder von anderen Gebieten könnten Treibeis zeigen. Beide Beobachtungen deuten darauf hin, daß eine relativ dünne Eisschicht auf Wasser schwimmt.
bild der wissenschaft: Was ist mit Kometen als Lebensbringer?
McKay: Die Idee geht auf den britischen Kosmologen Fred Hoyle zurück. Sie fand ein paar Anhänger, wurde aber meist belächelt. Heute nimmt man den Vorschlag ernster, unter anderem deshalb, weil das Leben auf der Erde schon so früh vorhanden war. Spuren davon finden sich bereits in der Endphase der Kometenschauer, die damals auf die Erde niederprasselten. Wie konnte das Leben so schnell entstehen? Eine Antwort ist, daß es bereits in entwickelter Form über Kometen zur Erde gebracht wurde. Es gibt dafür keinen Beweis, aber ich schließe die Möglichkeit nicht aus.
bild der wissenschaft: Können Organismen in der lebensfeindlichen Umwelt eines Kometen überhaupt überleben?
McKay: Ja. Im Inneren des Kometen sind die Mikroorganismen vor Sonnenstrahlung und kosmischen Strahlen geschützt. Die Kälte friert sie ein und versetzt sie in eine Art Winterschlaf. Die größte Bedrohung stellt die natürliche Strahlung des Kometen dar, die von langlebigen Radionukliden wie Uran, Thorium oder Kalium ausgeht. Aufgrund von Messungen und Berechnungen schätzen wir, daß Mikroorganismen unter diesen Bedingungen bis zu zehn, vielleicht sogar bis zu hundert Millionen Jahre überleben können.
bild der wissenschaft: Nehmen wir an, wir finden Spuren von Leben auf dem Mars. Welche Folgen hätte diese Entdeckung für unsere Vorstellung von Leben?
McKay: Vielleicht ist das Leben auf Erde und Mars identisch. Vielleicht hängen beide Planeten biologisch insofern zusammen, als zwischen ihnen Materie ausgetauscht wurde. Leben begann auf der Erde, als unser Planet noch heftig bombardiert wurde. Damals war ein solcher Austausch wahrscheinlich recht häufig. Marsianisches Leben könnte zuerst entstanden und über Meteoriten zur Erde gebracht worden sein. Dann würden wir auf dem Mars die gleichen Bakterien finden wie auf der Erde. Das hieße: Es reicht nicht, Fossilien zu finden. Fossilien sagen nichts darüber aus, ob sie mit der Erde zusammenhängen oder nicht. Dazu brauchen wir die organischen Überbleibsel eines Organismus. Dann können wir seine Biochemie mit der unseren vergleichen. Der Dauerfrostboden des Mars könnte solche organischen Reste enthalten. Die Organismen wären natürlich tot, aber tiefgefroren. Eine molekularbiologische Untersuchung könnte uns sagen, ob sie sich von irdischen Lebensformen unterscheiden oder nicht. Sollte sich herausstellen, daß das Leben auf Erde und Mars gleichen Ursprungs ist, wäre dies nur von begrenztem Interesse. Lieber wäre es uns, wenn wir statt dessen eine andersartige Biochemie fänden – als Beispiel für eine unabhängige “zweite Schöpfung”. Das würde bedeuten: Leben ist nichts Außergewöhnliches. Leben ist überall.
Christopher McKay, promovierter Astro-Geophysiker, ist einer der führenden Planetenforscher der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA. Seit 1982 arbeitet er am Ames Research Center der NASA in Kalifornien und beschäftigt sich mit der Frage, wie das Sonnensystem entstanden ist und unter welchen Bedingungen sich Leben entwickeln kann – auf der Erde und auf anderen Planeten. McKay ist aktiv an der Planung zukünftiger Marsmissionen beteiligt. Außerdem beschäftigt er sich intensiv mit der biologischen Frage, ob und wie Menschen auf dem Mars leben könnten.
Heinz Horeis
