Die Wissenschaft wird die Suche nach Leben auf dem Mars nicht aufgeben: Lasertechnologie im Einsatz
Mit Hilfe einer Laserablationstechnik will die NASA Gipsablagerungen auf dem Mars auf der Suche nach altem bakteriellem Leben untersuchen. Mit dem Gerät soll nach Gipsablagerungen gesucht werden, die möglicherweise Anzeichen von altem Leben bewahrt haben.
Ein Team von Astronomen hat ein Laser-Ablations-Massenspektrometer zum Nachweis von mikrobiellem Leben entwickelt, das Gipsproben verdampft und so deren Zusammensetzung analysiert. Dieser Gips könnte organische Verbindungen in seiner kristallinen Struktur eingeschlossen haben, was ihn zu einem wichtigen Mineral für die astrobiologische Forschung macht.
Man hofft, mit diesem Gerät mikrobielle Überreste auf dem roten Planeten nachweisen und die Existenz von Leben beweisen zu können. Der auf der Erde getestete Laser hat auch ein großes Potenzial für künftige Weltraummissionen, da die NASA plant, ihn bei künftigen Expeditionen zum Mars einzusetzen, wo Rover die Marsminerale analysieren werden.
Die Möglichkeit, Anzeichen von mikrobiellem Leben ohne direkten Kontakt mit der Probe zu erkennen, könnte die Suche nach Leben im Weltraum revolutionieren. Obwohl es bereits ähnliche Technologien gibt, bietet dieses Gerät eine hohe Präzision und kann unter extremen Bedingungen eingesetzt werden, wodurch es für die Umgebung des Mars geeignet ist. Darüber hinaus könnte es bei der Erforschung anderer Planeten und Monde im Sonnensystem eingesetzt werden und die Suche nach Leben auf neue Orte ausweiten.
Die Rolle des Gipses bei der Erhaltung des mikrobiellen Lebens
Das Forschungsteam unter der Leitung des Doktoranden Youcef Sellam vom Physikalischen Institut der Universität Bern verwendete den Prototyp eines Laser-Ablations-Ionisations-Massenspektrometers für die Raumfahrt, um erfolgreich Biosignaturen in Sulfatmineralien nachzuweisen. Das Team konzentrierte sich auf Gipsproben aus dem Steinbruch von Sidi Boutbal in Algerien, da diese den früheren Bedingungen auf dem Mars sehr ähnlich sind.
Gips wirkt wie eine Zeitkapsel, in der organische Moleküle eingeschlossen sind, die sich möglicherweise unter flüssigen Wasserbedingungen gebildet haben. Auf der Erde hat man festgestellt, dass Gips organische Verbindungen über Millionen von Jahren konserviert, was ihn zu einem wichtigen Mineral für die Astrobiologie macht. Seine schnelle Bildung fängt Mikroorganismen vor der Zersetzung ab und bewahrt so wichtige biologische Strukturen und chemische Biosignaturen.
Die Forscher analysierten die Gipsproben auf charakteristische Merkmale, die auf eine frühere mikrobielle Aktivität hinweisen. Dazu gehörten morphologische Strukturen wie gewundene Fäden und chemische Anzeichen wie kohlenstoffhaltiges Material, Dolomit, Ton und Pyrit.
Bedienung des Geräts
Das Laser-Ablations-Massenspektrometer nutzt einen Laser, um kleine Teile von Proben zu verdampfen, so dass deren chemische Zusammensetzung in Echtzeit analysiert werden kann. Das Gerät misst die entstandenen Fragmente und analysiert sie, um organische Verbindungen zu identifizieren, was für die Suche nach außerirdischem Leben unerlässlich ist. Es zeichnet sich durch seine Präzision aus, da es mikroskopisch kleine Proben analysieren kann, ohne sie zu beschädigen.
Diese Technologie ist ideal für Umgebungen, in denen die Probe intakt bleiben muss, wie z. B. auf der Oberfläche des Mars. Darüber hinaus ist sie aufgrund ihrer Fähigkeit, schnelle und detaillierte Analysen durchzuführen, bei Weltraummissionen nützlich, wo Zeit und Ressourcen begrenzt sind.
Durch Laserablation kann das Spektrometer eine Vielzahl von Verbindungen nachweisen, ohne die Probe zu stören. Diese Fähigkeit ist für die Analyse von Materialien von anderen Planeten, wie z. B. Gips vom Mars, unerlässlich, da die Spuren mikrobiellen Lebens mikroskopisch klein sein können. Neben dem Nachweis organischer Verbindungen ist das System auch empfindlich gegenüber Unterschieden zwischen biologischen und nicht-biologischen Materialien. Diese Eigenschaft ist entscheidend für die Unterscheidung zwischen Anzeichen von Leben und geologischen Prozessen auf dem Mars. Somit kann das Gerät ein entscheidendes Instrument sein, um das Vorhandensein von mikrobiellem Leben zu bestätigen oder auszuschließen.
Mögliche Anwendungen
Wissenschaftler vermuten, dass der Mars organische Verbindungen und mögliche Spuren von Leben konserviert haben könnte. Zu Zeiten, als es auf dem Planeten flüssiges Wasser gab, bildete sich durch verdunstendes Wasser Gips, der Mikroorganismen und chemische Verbindungen, die mit Leben in Verbindung gebracht werden, eingeschlossen haben könnte. Dieses Mineral hilft nicht nur bei der Suche nach Anzeichen von Leben, sondern liefert auch Informationen über das frühere Klima. Große Gipsvorkommen, die bei früheren Missionen entdeckt wurden, deuten darauf hin, dass auf dem Mars ein wärmeres, feuchteres Klima geherrscht haben könnte, das für Leben geeignet war.
Die Analyse dieser Mineralien könnte diese Hypothese bestätigen. Mit der Weiterentwicklung der Technologien werden wahrscheinlich fortschrittlichere Geräte mit größeren Analysefähigkeiten entwickelt. Künftige Rover und Raumsonden könnten mit leistungsfähigeren Laserspektrometern ausgestattet werden, um die chemischen Bestandteile entfernter Planeten und Monde im Detail zu untersuchen und so das Verständnis für das Leben zu verbessern.
Dieses Gerät stellt einen großen Fortschritt für die Astrobiologie dar. Sein Einsatz auf dem Mars und anderen Himmelskörpern könnte es ermöglichen, Anzeichen von mikrobiellem Leben zu entdecken, ohne Proben zur Erde zurückbringen zu müssen, was einen wichtigen Schritt zur Beantwortung der Frage darstellt, ob wir allein im Universum sind.