NASA präsentiert Spuren mikrobiellen Lebens auf dem Mars

In Kürze:

• Eine Gesteinsprobe vom Mars sorgt für Aufregung in der Fachwelt. Der Mars-Rover „Perseverance“ hatte sie 2024 im Jezero Crater entnommen.
• Wissenschaftler nutzten alle verfügbaren wissenschaftlichen Geräte an Bord des Rovers, um die Probe zu untersuchen.
• Analysen deuten darauf hin, dass sie aus einem ausgetrockneten Flussbett stammt und Spuren von Mikroben enthält.
• Vom deutlichsten Zeichen von Leben, das wir auf dem Mars je gefunden haben, spricht NASA-Chef Sean Duffy. Seine Stellvertreterin weist auf weiteren Forschungsbedarf hin.

Diese Pressekonferenz sorgte schon im Vorfeld für große Erwartungen: Die Anwesenheit des NASA-Chefs und seiner Stellvertreterin sowie führender Planeten- und „Perseverance“-Forschern deutete auf etwas Großes hin – mögliches Leben auf dem Mars.

„Diese Entdeckung […] ist die bisher größte Annäherung an die Entdeckung von Leben auf dem Mars. Die Identifizierung einer potenziellen Biosignatur auf dem Roten Planeten ist eine bahnbrechende Entdeckung, die unser Verständnis des Mars voranbringen wird“, sagte sodann der amtierende NASA-Chef der US-Raumfahrtagentur und US-Verkehrsminister Sean Duffy. Zugleich sprach er vom Ziel, „amerikanische Stiefel auf den felsigen Boden des Mars zu setzen“.“

Wirklich sicher sind sich die Forscher dann aber doch nicht. So betonte Nicky Fox, stellvertretende NASA-Direktorin, auf der Pressekonferenz am Mittwochabend europäischer Zeit, dass weitere Forschung nötig sei. Erst eine Analyse der Proben auf der Erde könne Gewissheit bringen, ob wir allein im Universum sind oder waren – oder nicht.

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Ähnliches sagte Sanjeev Gupta, Co-Autor der Studie und Professor für Geowissenschaften an der Fakultät für Geowissenschaften und Ingenieurwesen (ESE) am Imperial College London:

„Dies ist eine sehr spannende Entdeckung einer potenziellen Biosignatur, aber das bedeutet nicht, dass wir Leben auf dem Mars entdeckt haben. Wir müssen diese Gesteinsprobe nun auf der Erde analysieren, um wirklich zu bestätigen, ob biologische Prozesse stattgefunden haben oder nicht.“

Eine entsprechende Mission von NASA und ESA soll im kommenden Jahrzehnt stattfinden.

Stein des Anstoßes

Der Mars-Rover „Perseverance“ – zu Deutsch „Durchhaltevermögen“ – stieß im vergangenen Sommer auf eine Felsformation mit dem Namen „Bright Angel“, eine Reihe von Felsvorsprüngen im Jezerio-Krater. Gegenstand der aktuellen Studie ist eine einzelne Gesteinsprobe aus dem sogenannten Cheyava-Falls, einem etwa 1 Meter mal 0,6 Meter großen pfeilspitzenförmigen Felsen jener Formation. Aufgefallen war den Forschern das Gestein, weil es Flecken zeigte, die einem Leopardenmuster ähnelten.

„Selfie“ des Mars-Rovers „Perseverance“ vom 23. Juli 2024 nach erfolgreicher Probenentnahme aus „Cheyava-Falls“. Der kleine schwarze Punkt auf dem Stein links neben dem Rover ist jene Stelle der Kernbohrung, die weiße Fläche darüber ist der Ort weiterer Untersuchungen mit den Bordinstrumenten. Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Nahaufnahme des Marsfelsens „Cheyava-Falls“ mit Hervorhebung eines „Olivins“ und schwarz-weißen „Leoparden-Flecken“. Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Die Probe wurde daraufhin mit allen wissenschaftlichen Instrumenten, die der Rover an Bord hat, untersucht. Das Ergebnis: Die Sedimentgesteine der Formation bestehen aus Ton und Schluff, die auf der Erde hervorragende Konservatoren für vergangenes mikrobielles Leben sind. Außerdem ist das Gestein reich an organischem Kohlenstoff, Schwefel, oxidiertem Eisen (Rost) und Phosphor.

„Sapphire Canyon“, so der offizielle Name der Probe, wurde im Juli 2024 aus einer Reihe felsiger Aufschlüsse am nördlichen und südlichen Rand des Neretva Vallis gesammelt, konkretisierte die NASA. Die Entnahmestelle befindet sich damit in einem alten Flusstal mit einer Breite von 400 Metern, das vor langer Zeit durch Wasser, das in den Jezerio-Krater strömte, geformt wurde.

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Mars womöglich länger bewohnbar als angenommen

„Diese Flecken sind eine große Überraschung“, sagte der Astrobiologe David Flannery anlässlich ihrer Entdeckung. Flannery ist Mitglied des Perseverance-Wissenschaftsteams von der Queensland University of Technology in Australien. Weiter sagte sie:

„Auf der Erde sind solche Merkmale in Gesteinen oft mit fossilen Aufzeichnungen von Mikroben verbunden, die einst im Untergrund lebten.“

Gemäß der neuen Veröffentlichung bestehen die Flecken im Gestein aus den Mineralen Vivianit (hydratisiertes Eisenphosphat) und Greigit (Eisensulfid). Vivianit kommt auf der Erde häufig in Sedimenten, Torfmooren und in der Umgebung von verrottenden organischen Stoffen vor. Ebenso können bestimmte Formen mikrobiellen Lebens auf der Erde Greigit produzieren.

„Die Kombination der chemischen Verbindungen, die wir in der Bright Angel-Formation gefunden haben, könnte eine reichhaltige Energiequelle für mikrobielle Stoffwechselprozesse gewesen sein“, erneuerte Perseverance-Wissenschaftler Joel Hurowitz die Aussage seines Kollegen während der Vorstellung der Ergebnisse. Hurowitz ist Hauptautor der Veröffentlichung und forscht an der Stony Brook University, New York.

Die Entdeckung war besonders überraschend, da sie einige der jüngsten Sedimentgesteine betrifft, die die Mission untersucht hat. Eine frühere Hypothese ging davon aus, dass Anzeichen für uraltes Leben auf ältere Gesteinsformationen beschränkt sein würden. Diese Entdeckung deutet darauf hin, dass der Mars möglicherweise länger oder später in der Geschichte des Planeten bewohnbar war als bisher angenommen.

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„Außerirdisches Leben erfordert außergewöhnliche Beweise“

Gleichzeitig gab Hurowitz zu bedenken: „Aber nur weil wir all diese überzeugenden chemischen Signaturen in den Daten gesehen haben, bedeutete das nicht, dass wir eine potenzielle Biosignatur haben.“ So könnten diese Mineralien auch abiotisch, also ohne das Vorhandensein von Leben, entstehen, etwa durch anhaltend hohe Temperaturen, saure Bedingungen und die Bindung durch organische Verbindungen.

Die Gesteine in Bright Angel weisen jedoch keine Anzeichen dafür auf, dass sie hohen Temperaturen oder sauren Bedingungen ausgesetzt waren, und es ist nicht bekannt, ob die vorhandenen organischen Verbindungen in der Lage gewesen wären, die Reaktion bei niedrigen Temperaturen zu katalysieren.

„Astrobiologische Behauptungen, insbesondere solche, die sich auf die mögliche Entdeckung außerirdischen Lebens in der Vergangenheit beziehen, erfordern außergewöhnliche Beweise“, ergänzte Katie Stack Morgan.

Sie ist „Perseverance“-Wissenschaftlerin am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. Weiter sagte sie:

„Eine so bedeutende Entdeckung wie eine mögliche Biosignatur auf dem Mars in einer von Fachkollegen begutachteten Publikation zu veröffentlichen, ist ein entscheidender Schritt im wissenschaftlichen Prozess, da dies die Genauigkeit, Gültigkeit und Bedeutung unserer Ergebnisse sicherstellt. Und obwohl abiotische Erklärungen für das, was wir in Bright Angel sehen, angesichts der Ergebnisse der Studie weniger wahrscheinlich sind, können wir sie nicht ausschließen.“

Ein unerwarteter See

Der Mars-Rover erkundet seit seiner Landung den 45 Kilometer breiten Jezerio-Krater, der als Ort ausgewählt wurde, weil er einst einen riesigen See und ein Flussdelta beherbergte. Das Hauptziel des rund 2,5 Milliarden Euro teuren Rovers besteht darin, die ersten ausgewählten Gesteins- und Bodenproben zu sammeln und zu lagern, die zur detaillierten Analyse zur Erde zurückgebracht werden sollen. „Sapphire Canyon“ ist eine von jenen 27 Gesteinsbohrkernen, die der Rover bislang gesammelt hat.

Durch die Kartierung der Arten und Verteilungen verschiedener Sedimentgesteine in Bright Angel konnten die Forscher die Umgebung rekonstruieren, in der diese Steine abgelagert wurden.

Ihre Analyse ergab eine Reihe von Sedimentstrukturen und -texturen, die auf Seeufer- und -bodenumgebungen hindeuten, darunter eine Zusammensetzung, die reich an Mineralien wie Siliziumdioxid und Ton ist – das Gegenteil zu einem Flussszenario, in dem schnell fließendes Wasser diese winzigen Partikel wegspülen würde.

Dies führte zu einer überraschenden Schlussfolgerung: Sie hatten Seeablagerungen am Grund eines Flusstals gefunden.

Karte und 360°-Panorama des Neretva Vallis mit Wegpunkten und Probenentnahmestellen des Mars-Rovers „Perseverance“. Maßstäbe (weiß): in der Karte (unten links): 100 m, im Panorama (oben Mitte): 50 m und (unten links): 0,5 m. Foto: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS in Hurowitz et al. (2025), CC BY-NC-ND 4.0

Alex Jones, Doktorand am ESE, wissenschaftlicher Mitarbeiter des NASA-„Perseverance“-Teams und ebenfalls einer der 89 Autoren der Studie, führte eine detaillierte Analyse der alten Seeumgebung durch. Dazu sagte er:

„Das ist ungewöhnlich, aber sehr faszinierend, da wir nicht erwartet hätten, solche Ablagerungen in Neretva Vallis zu finden. Unsere […] Untersuchungen deuten auf eine frühere, energiearme Seenlandschaft hin – und genau das ist die Art von bewohnbarer Umgebung, nach der wir bei dieser Mission gesucht haben.”

„Es ist auch ziemlich cool, meine als Student gesammelten Erfahrungen im Bereich der terrestrischen Geologie anzuwenden, um eine so spannende Einheit in Jezero zu untersuchen“, fügte Jones hinzu.

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Sind wir allein im Universum?

„Diese spannende Entdeckung ist ein bedeutender Fortschritt für unser Verständnis des Mars und das Potenzial für urzeitliches Leben außerhalb der Erde“, sagte Matthew Cook, Leiter der Weltraumforschung der britischen Weltraumagentur. Weiter sagte der nicht an der Studie beteiligte Wissenschaftler:

„Die in diesen Marsgesteinen identifizierten chemischen Signaturen sind die ersten ihrer Art, die möglicherweise biologische Prozesse widerspiegeln, wie wir sie auf der Erde beobachten, und liefern weitere überzeugende Beweise dafür, dass auf dem Mars einst die notwendigen Bedingungen für mikrobielles Leben herrschten.“

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Ob es auf dem Mars oder anderswo tatsächlich urzeitliches Leben gab, kann – Stand heute – nicht abschließend beantwortet werden. Auch wenn die jüngsten Funde auf dem Mars einige der vielversprechendsten Beweise darstellen, die bisher entdeckt wurden, muss die Frage „Sind wir allein im Universum?“ bis auf Weiteres offenbleiben.

Die Forschungsergebnisse erscheinen am 10. September in der Fachzeitschrift „Nature“.