Salzstrahlen: Ein Problem für die Astrobiologie

Astrobiologie ist die wissenschaftliche Disziplin, welche der Suche nach und Erforschung von Leben auf anderen Welten. Obwohl sie seit Jahrzenten gut finanziert wird und Dutzende Raumfahrzeuge dieser Disziplin gewidmet wurden, bleibt Astrobiologie eine “Daten-freie” Wissenschaft. Es ist nicht so, dass wir nichts gelernt haben. Die Forscher haben aber keine “Daten” in der Form von Leben gefunden. Dieser anhaltende Mangel an Daten hat tiefreichende wissenschaftliche, philosophische und geistliche Folgerungen.

Eine neue und von vielen übersehene Infragestellung der Suche nach Leben auf anderen Welten wurde in der April 2019 Ausgabe von Astrobiology veröffentlicht.1 Diese Infragestellung ergibt sich aus der Wirkung von windgetriebenen Salzteilchen auf Keimen.

Schädliche Salzstrahlen
Mehrere extremophile Mikrobenspezies der Erde sind gegen hohe Salzkonzentrationen in ihrer Umgebung resistent. Astrobiologen haben sich früher keine Gedanken darüber gemacht, was mit diesen Lebewesen passiert, wenn sie mit Salzteilchen bestrahlt werden. Ein Team aus sechs dänischen und deutschen Astrobiologen hat Experimente durchgeführt, in denen sie die hoch-strahlung-und-oxidationsbeständigen Endokeime von Bacillus subtilis (siehe Abbildung 1) den salzstrahlenden Bedingungen ausgesetzt haben, die bekanntlich auf der Marsoberfläche eintreten. D.h.: Die sechs Astrobiologen haben ein Laborexperiment hergerichtet, in dem sie die B. subtilis Keime der simulierten Oberflächenchemie und typischen Windstärken der Marsoberfläche ausgesetzt haben.

 

Abbildung 1: Bacillus subtilis. Die kurzen, roten Zylinder sind Einzelzelle von B. subtilis Bakterien. Die langen, roten Strangen sind Ketten von mehreren B. subtilis Zellen. Die kleinen, grünen Punkten sind B. subtilis Keime. Bildnachweis: Gemeingut

In ihrem Laborexperiment hat das Team beobachtet, dass 50% der Keimen durch die Scheuerwirkung der windgetriebenen Salzteilchen binnen einer Minute zerstört wurden. Die darauffolgenden rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen zeigten, dass die Keimen durch die Scheuerkraft nicht nur schwer beschädigt, sondern völlig ausgerottet wurden.

Unter allen den Biologen bekannten bakteriellen Spezies ist B. subtilis die, die den Bedingungen der Marsoberfläche am resistentesten sind. Wenn B. subtilis auf dem Mars nicht überleben kann, kann keine bekannte Lebensform das. Da Biologen sich kein mögliches Bakterium vorstellen können, das die Marsbedingungen besser als B. subtilis überleben könnte, ist die zwangsläufige Schlussfolgerung, dass keine unbekannte Lebensform auf dem Mars überleben könnte.

Die Forscher führten ihr Experiment unter normativen Marsoberflächenbedingungen. Um alle drei Marsjahren (5,5 Erdjahren) erlebt Mars einen starken, Planet-weiten Staubsturm (siehe Abbildung 2). Diese Staubstürme können Tage bis viele Wochen lang anhalten. Wenn sie stattfinden, werden Mineral-und-Staubteilchen vom Wind aufgenommen und mit Geschwindigkeiten im Bereich von 53 bis 106 Stundenkilometer fortgetrieben. So zerstörerisch die Stürme für den Planeten schon sind, wären sie geradezu vernichtend für Leben, Fossilien und die biochemischen Bausteine des Lebens.

Abbildung 2: Mars mit und ohne Staubsturm. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Für diejenigen, die denken, dass Leben von der Erde nach dem Mars transportieret werden könnte, zogen die Astrobiologen in ihrem Beitrag den Schluss, dass man sich keine Sorgen machen muss, dass Mikroben, die mit einem Mars Lander nach Mars geflogen sind, den Mars infizieren würden. Die windgetriebenen Salzteilchen würden jegliche Mikroben, die die Reise von der Erde nach dem Mars überlebt hätten, sehr schnell vernichten.2 Die gleichen windgetriebenen Salze werden auch alle Biomoleküle und Fossilmikroben zerstören, die von der Erde nach dem Mars durch Einschlagsejekta aus Meteoriteneinschläge auf der Erde geschleudert wurden.33

Mit anderen Worten: Es ist vielleicht schon Zeit, dass Astrobiologen ihre Suche nach Leben oder Überreste des Lebens auf der Marsoberfläche aufgeben. Nur wenn Leben mittels eines in das Weltall geschleuderten Steines von der Erde nach dem Mars geschleudert und irgendwie tief unter der Oberfläche durch den Einschlag getrieben würde, würden wir Überreste dieses Lebens entdecken können.

Folgerungen zeigen wie selten die Erde ist
Um die oben-erwähnten Folgerungen wieder aufzugreifen, ist es höchstwahrscheinlich, dass Wind-getriebene Salze auf vielen anderen Himmelskörper und nicht nur auf dem Mars vorkommen. Das Forschungsteam argumentiert, dass wind-getriebene Salzstrahlen ein wichtiger Faktor in der Bestimmung der Bewohnbarkeit von Planeten und Monden jenseits des Sonnensystems sind. Die Abundanz von ätzenden Salzen und Windgeschwindigkeit auf der Oberfläche sind zwei weitere Faktoren, die feinabstimmt sein müssen, wenn der Himmelskörper bewohnbar sein soll. In dieser Hinsicht ist die Erde anomal. Zum Beispiel: Die Abundanz von Schwefel und Schwefelsalze auf der Erde ist 60-fach weniger als auf dem Mars. Wir leben auf einem Planeten, der so entworfen wurde, dass windgetriebene Saltation keine signifikante Bedrohung fürs Leben ist. Eine solche Seltenheit scheint nicht zufällig, sondern zweckdienlich zu sein.

Abbildung: Bild von Mars mit den echten Farben, aufgenommen von der Rosetta Raumsonde im Vorbeiflug am Mars. Bildnachweis: ESA/OSIRIS

Endnoten
  1. E. N. Bak et al., “Wind-Driven Saltation: An Overlooked Challenge for Life on Mars,” Astrobiology 19, no. 4 (April 2019): 497–505, doi:10.1089/ast.2018.1856.
  2. Bak et al., 497, 502–503.
  3. Bak et al., 503, Roger E. Summons et al., “Preservation of Martian Organic and Environmental Records: Final Report of the Mars Biosignature Working Group,” Astrobiology 11, no. 2 (March 2011): 157–81, doi:10.1089/ast.2010.0506.