Nitrate im Marsstaub weisen auf ehemalige Lebensfreundlichkeit hin Mars-Rover Curiosity findet "brauchbaren" Stickstoff - scinexx | Das Wissensmagazin
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Nitrate im Marsstaub weisen auf ehemalige Lebensfreundlichkeit hin

Mars-Rover Curiosity findet „brauchbaren“ Stickstoff

Aus Einzelbildern zusammengesetztes "Selfie" von Curiosity auf dem Mars. Die kleinen grauen Punkte unten links sind Probebohrungen im Marsboden. © NASA/JPL-Caltech/MSSS

Weiterer Lebensbaustein auf dem roten Planeten: Curiosity hat eine für Lebewesen nutzbare Form von Stickstoff auf dem Mars gefunden. Nitrate kommen im Gestein und im Staub des Mars offenbar großflächig verteilt vor. Der Fund stützt zwar die Annahme, dass der Mars in der Vergangenheit ein lebensfreundlicher Planet war – allerdings stammen die Stickstoffverbindungen höchstwahrscheinlich nicht aus biologischen Prozessen, erläutern Wissenschaftler in den „Proceedings of the National Academy“.

Stickstoff ist ein entscheidendes Element für alle bekannten Lebewesen: Er dient als einer der Grundbausteine für größere Moleküle wie DNA und RNA, in denen unsere gesamte genetische Information gespeichert ist. Stickstoff ist außerdem Teil des Rückgrats der Proteine, die von Muskeln bis Haaren unseren Körper bilden und fast alle biochemischen Reaktionen darin regulieren.

Auf der Erde kommt Stickstoff reichlich in der Atmosphäre vor, und auch auf dem Mars ist das gasförmige Element häufig. Allerdings gibt es bei diesem Stickstoff für Lebewesen ein Problem: Im molekularen Stickstoff (N2) sind zwei Atome so stabil miteinander verbunden, dass sie kaum mit anderen Molekülen reagieren. Für biochemische Prozesse ist N2 damit praktisch unbrauchbar. Der Stickstoff muss erst in nutzbare Formen überführt werden.

Fixierter Stickstoff großflächig auf dem Mars

Auf unserem Planeten übernehmen spezialisierte Mikroorganismen diese „Stickstoff-Fixierung“, und in kleinem Umfang tragen auch Ereignisse wie Blitzeinschläge dazu bei. Dabei entstehen vor allem Stoffe aus der Gruppe der Nitrate – und exakt diese Stoffgruppe hat der Mars-Rover Curiosity nun entdeckt.

Der Rover nahm dazu Bodenproben an verschiedenen Stellen und heizte sie auf. Aus Nitrat entsteht beim Erhitzen Stickstoffoxid (NO), welches Curiosity mit seinen Instrumenten nachweisen kann. Demnach kommen Nitrate sowohl in Bohrkernen aus dem Marsgestein vor als auch im angewehten Staub des roten Planeten. Besonders der letztere Fund lässt die Wissenschaftler um Jennifer Stern vom Goddard Space Flight Center der NASA darauf schließen, dass der fixierte Stickstoff nicht nur an einzelnen Stellen, sondern auch großflächig verteilt auf dem Mars vorliegt.

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Hinweis, aber kein Beweis für Leben

„Eine biochemisch zugängliche Form von Stickstoff zu finden ist ein weiterer Hinweis darauf, dass das ehemalige Umfeld auf dem Mars im Gale-Krater lebensfreundlich war“, sagt Stern. Anhand von früheren Funden in dieser Region hatte das Curiosity-Team bereits gezeigt, dass auch weitere Bedingungen für Leben zumindest früher auf dem Mars erfüllt waren: Einst gab es dort flüssiges Wasser, das sogar einen ganzen Ozean füllte. Außerdem lassen sich auf dem Mars organische Moleküle finden, die weitere Lebensbausteine darstellen.

Der fixierte Stickstoff ist allerdings lediglich ein weiteres Puzzleteil, das allein die Möglichkeit von Leben auf dem Mars andeutet. Es gibt keinerlei Beweise dafür, dass tatsächlich Lebensformen dafür verantwortlich sind. Die Forscher gehen davon aus, dass nicht-biologische Prozesse wie Blitze und Meteoriteneinschläge in der fernen Vergangenheit des Mars das Nitrat entstehen ließen. „Wissenschaftler haben lange angenommen, dass Nitrate auf dem Mars durch die Energie von Meteoriteneinschlägen produziert werden könnten“, so Stern, „und die Mengen, die wir gefunden haben, passen gut zu Abschätzungen dieses Prozesses.“

(NASA / JPL, 26.03.2015 – AKR)

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