Wiegen des Lebens: Auf dem Mars gab es vielleicht einst heiße Quellen, wie Analysen eines Marsmeteoriten nun nahelegen. Demnach könnten in der Frühzeit des Roten Planeten hydrothermale Systeme in Vulkangebieten existiert haben und damit potenzielle Wiegen des Lebens, wie Planetenforscher in „Science Advances“ berichten. Sollte sich dies bestätigen, würde dies die Bildung früher mikrobieller Lebensformen auf dem Mars um einiges wahrscheinlicher machen.
In der Frühzeit des Sonnensystems könnte der Mars der frühen Erde geähnelt haben: Es gab auf ihm Seen und Flüsse, wahrscheinlich sogar einen ausgedehnten Ozean. Theoretisch könnte damals auch auf unserem Nachbarplaneten primitives, mikrobielles Leben entstanden sein. Doch die lebensfreundliche Ära des Roten Planeten ist lange vorbei: Vor gut 3,5 Milliarden Jahren wurde das Klima wechselhafter und kühlte sich ab, die Atmosphäre dünnte aus und das einst flüssige Wasser gefror, versickerte oder gaste in den Weltraum aus.
Zeugnis von der milderen, potenziell lebensfördernden Vergangenheit des Mars finden sich heute nur noch in Form von alten Landschaftsformen, Eisvorkommen sowie in Gesteinen und Mineralen. Auch Marsmeteoriten aus der Frühzeit des Roten Planeten können Hinweise darauf liefern, wie es damals auf ihm aussah.
Marsmeteorit als Zeitzeuge
Eine solche „Zeitkapsel“ vom frühen Mars ist der in der Sahara entdeckte Marsmeteorit NWA7034. Der dunkle Meteorit besteht aus vulkanischem Gestein mit ungewöhnlich hohem Wassergehalt und enthält Minerale, die bereits vor rund 4,4 Milliarden Jahren auf dem Mars entstanden sind. Durch einen späteren Einschlag wurde dieser Gesteinsbrocken dann ins Weltall geschleudert und gelangte so auf die Erde.
Wie die Ursprungsregion des Meteoriten aussah, haben nun Jack Gillespie von der Curtin University in Australien und seine Kollegen mithilfe von chemischen und isotopischen Analysen winziger Zirkonkörnchen in NWA7034 genauer untersucht. „Unsere Studie geht einen weiteren Schritt hin zur Auflösung des frühen Mars, indem wir die wasserreichen Fluide, in denen sich diese Körnchen bildeten, analysieren“, erklärt Gillespies Kollege Aaron Cavosie.
Einlagerungsmuster typisch für heiße Fluide
Die Analysen enthüllten eine auffällige Anreicherung von Elementen wie Eisen, Aluminium und Natrium sowie Magnet-Einschlüsse. Diese Elemente wurden in einer Art Wachstumsringen in die Mineralkörnchen eingelagert. „Wachstumszonen mit diesen Elementen sind untypisch für Zirkon-Einlagerungen aus magmatischen Umgebungen“, erklären Gillespie und seine Kollegen. Stattdessen ähnele das Ablagerungsmuster dem von irdischem Zirkon, der in Anwesenheit heißer Fluide auskristallisierte.
„Wir haben damit elementare Indizien für heißes Wasser auf dem Mars vor 4,45 Milliarden Jahren gefunden“, sagt Cavosie. Dies belege, dass es auf dem frühen Mars nicht nur Vulkane, sondern auch hydrothermale Quellen gegeben habe – ähnlich wie auf der frühen Erde. Und ähnlich wie bei irdischen Hydrothermalsystemen waren die Fluide dieser Quellen mineralreich und im Falle des Marsmeteoriten auch besonders reich an Metallen. „Die Analyse der Zirkonproben zeigen, dass sich Eisen und andere Metalle in den magmatischen Systemen des Mars angereichert haben könnten“, sagt Koautorin Cristiana Ciobanu von der University of Adelaide.
Heiße Quellen als Wiege marsianischen Lebens?
Nach Ansicht des Forschungsteams sprechen die Ergebnisse dafür, dass es einst auch auf dem Mars heiße Quellen gab – und damit eine der Umgebungen, die als Kandidaten für Wiegen des Lebens gelten. „Hydrothermale Systeme waren für die Entwicklung des ersten irdischen Lebens essenziell“, erklärt Cavosie. „Unsere Resultate deuten nun darauf, dass es solche Vorkommen heißen Wassers auch in der frühesten Phase des Mars gab.“
Der Marsmeteorit liefert damit Indizien dafür, dass es auf dem Mars schon vor 4,4 Milliarden Jahren, kurz nach seiner Entstehung, flüssiges, warmes Wasser in seiner Kruste gab. „Wir können nicht mit Sicherheit sagen, ob dieses flüssige Wasser auch an die Marsoberfläche gelangte, aber wir halten das für durchaus möglich“, sagt Cavosie. Damit könnte es auch auf dem Roten Planeten schon früh Orte gegeben haben, in denen sich erste Zellen und erste Lebensformen bilden konnten. Ob das jedoch der Fall war, ist weiterhin unbekannt. (Science Advances, 2024; doi: 10.1126/sciadv.adq3694)
Quelle: Curtin University
