https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...m-mars20240502/

Ungewöhnlich hohe Mangan-Konzentration in urzeitlichem Flussbett auf dem Mars:


Blick des Mars-Rovers „Curiosity“ auf das Mangan-reiche urzeitliche Seebett um Gale-Krater.
Copyright: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Los Alamos (USA) – In Sedimenten eines urzeitlichen Seebettes im Mars-Krater Gale hat der NASA-Rover „Curiosity“ unerwartet hohe Mengen an Mangan entdeckt. Eine aktuelle Studie dazu sieht darin einen weiteren Hinweis für eine einst erdähnliche und damit lebensfreundliche Umwelt auf dem Mars.
Wie das Team um Patrick Gasda von der Space Science and Applications Group am Los Alamos National Laboratory aktuell im “Journal of Geophysical Research: Planets” (DOI: 10.1029/2023JE007923) berichtet, treten diese Arten von Ablagerungen auf der Erde „aufgrund des hohen Sauerstoffs in unserer Atmosphäre, der durch photosynthetisches Leben produziert wird und durch Mikroben, die diese Manganoxidationsreaktionen katalysieren, ständig auf“.

Auf dem Mars kenne man bislang jedoch keine direkten Hinweise auf Leben. Zudem sei der Mechanismus zur Produktion von Sauerstoff in der antiken Atmosphäre des Mars ist unklar. „Daher ist es wirklich rätselhaft, wie das Manganoxid hier entstand und derart konzentriert wurde“, so Gasda. Für die Wissenschaftler und Wissenschaftler deuten die Ergebnisse auf größere Prozesse hin, die in der Marsatmosphäre oder im Oberflächenwasser stattfanden oder stattfinden. Weitere Forschungen seien nun erforderlich, um die Oxidation auf dem Mars zu verstehen.

Auf der Erde wird Mangan aufgrund des Sauerstoffs in der Atmosphäre angereichert. Dieser Prozess wird oft durch das Vorhandensein von Mikroben beschleunigt. Mikroben auf der Erde können die verschiedenen Oxidationszustände von Mangan als Energie für den Stoffwechsel nutzen. Wenn also auf dem urzeitlichen Mars Leben vorhanden gewesen wäre, wären die erhöhten Mengen an Mangan in diesen Gesteinen entlang des einstigen Seeufers im Gale-Krater eine nützliche Energiequelle für das Leben gewesen.

„Die Umgebung des Gale-Sees, wie sie sich uns durch diese urzeitlichen Gesteine darstellt, gibt uns einen Einblick in eine lebensfreundliche Umgebung, die in überraschender Weise heutigen Orten auf der Erde gleicht“, kommentiert Nina Lanza, Hauptuntersuchungsleiterin des ChemCam-Instruments an Bord des Curiosity-Rovers. „Manganmineralien sind in den flachen, sauerstoffhaltigen Gewässern an den Ufern von Seen auf der Erde häufig zu finden, und es ist bemerkenswert, solche erkennbaren Merkmale auf dem urzeitlichen Mars zu finden.“

Recherchequelle: Los Alamos National Laboratory

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Sonde detektiert Frost auf Vulkanen am Mars-Äquator:


Blick auf den von bläulichem Frost bedeckten Gipfel des Mars-Vulkans Olympus Mons.
Copyright: ESA/DLR/FU Berlin
Bern (Schweiz) – Zum ersten Mal haben Mars-Sonden Frost in der Nähe des Mars-Äquators und damit in Regionen entdeckt, von denen man zuvor ausging, dass es dort überhaupt keinen Frost geben dürfte.
Wie das Team um Adomas Valantinas von der Universität Bern und der Brown University aktuell im Fachjournal „Nature Geoscience“ (DOI: 10.1038/s41561-024-01457-7) berichtet, stammen die Detektionen von den europäischen Mars-Sonden „ExoMars“ und „Mars Express“. Entdeckt wurde der Frost – also Wasser-Eis – auf den Gipfeln mehrerer Vulkankegel in der Tharsis-Region und damit auf den höchsten Vulkanen nicht nur des Mars, sondern auch im gesamten Sonnensystem. So ragt etwa Olympus Mons 26 Kilometer über die umliegenden Ebenen hinaus.

„Bislang dachten wir, dass es rund um den Mars-Äquator keinen Frost geben kann, da die Verbindung zwischen Sonneneinstrahlung und der dünnen Atmosphäre die Temperaturen sowohl an der Oberfläche als auch auf den Anhöhen ¬– im Gegensatz zu vergleichbaren irdischen Gegenden, wo wir gerade auf den Berggipfeln Frost finden – relativ hoch hält.


Die Topografie der Tharsis-Region auf dem Mars.
Copyright/Quelle: NASA/MGS/MOLA Science Team, FU Berlin
„Aufsteigende Winde bringen wasserdampfhaltige Luft aus dem Tiefland nach oben, die sich in der Höhe abkühlt und kondensiert. Das ist ein bekanntes Phänomen sowohl auf der Erde als auch auf dem Mars“, erläutert Valantinas. Das gleiche Phänomen verursacht die auffällige Arsia Mons Elongated Cloud (…GreWi berichtete) – und die neue Studie zeigt, dass dieses Phänomen auch auf den Tharsis-Vulkanen zu morgendlichen Frostablagerungen führt. „Wie wir anhand der Aufnahmen sehen konnten, sind die dünnen Reifablagerungen nur kurz vorhanden, nämlich für einige Stunden um den Sonnenaufgang herum, bevor sie im Sonnenlicht verdampfen“, so Valantinas weiter.

Um den Frost zu identifizieren, untersuchten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen mehr als 5.000 Aufnahmen der von der Universität beigesteuerten Marskamera „CaSSIS“, die seit April 2018 Beobachtungen zur lokalen Staubaktivität, zu den jahreszeitlichen Veränderungen der CO2-Eisvorkommen und zur Existenz von Trockenlawinen auf dem Mars liefert.

Später konnte die Entdeckung durch unabhängige Beobachtungen der hochauflösenden Stereokamera (HRSC) an Bord des ESA-Orbiters „Mars Express“ und des Spektrometers Nadir and Occultation for Mars Discovery (NOMAD) an Bord des „Trace Gas Orbiters“ (TGO) der Mission „ExoMars“ validiert werden.

Trotz ihrer geringen Dicke – wahrscheinlich nur ein Hundertstel eines Millimeters (so dick wie ein menschliches Haar) – bedecken die Frostflecken dennoch eine gewaltige Fläche. „Die Menge an Frost entspricht etwa 150.000 Tonnen Wasser, die während der kalten Jahreszeit jeden Tag zwischen der Oberfläche und der Atmosphäre ausgetauscht werden, was etwa 60 olympischen Schwimmbecken entspricht“, erklärt Valantinas.

„Zu verstehen, wo Wasser zu finden ist und wie es sich zwischen den Reservoirs bewegt, ist für viele Aspekte der Marsforschung von Bedeutung“, fügt Professor Nicolas Thomas vom Physikalischen Institut der Universität Bern hinzu. „Natürlich wollen wir die physikalischen Prozesse verstehen, die das Klima auf dem Mars bestimmen. Aber auch das Verständnis des Wasserkreislaufs auf dem Mars ist von großer Bedeutung, um wichtige Ressourcen für die künftige Erforschung des Mars durch den Menschen zu finden und herauszufinden, wo es auf dem Mars Wasser gibt und ob der Mars früher oder heute bewohnbar war oder ist“, so Valantinas abschließend.

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...m-mars20240725/

Marsrover entdeckt mögliche Anzeichen für urzeitliches Leben auf dem Mars:


Die Felsplatte „Cheyava Falls“ (l.) im Jezero-Krater beinhaltet Merkmale, die Hinterlassenschaften urzeitlicher Marsmikroben sein könnten.
Copyright: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Pasadena (USA) – An seinem aktuellen Arbeitsort im Jezero-Krater auf dem Mars hat der NASA-Rover Perseverance Merkmale in einem Stein entdeckt, bei denen es sich um Reste von urzeitlichen Mikroben handeln könnte.
Wie die NASA aktuell berichtet, legen erste Analysen mittels der Bordinstrumente des Mars-Rovers nahe, dass der als „Cheyava Falls“ bezeichnete 1x0,6 Meter große Felsbrocken Eigenschaften besitzt, die ein möglicher Hinweis für urzeitliches Leben sein könnten: „Der Felsen weist chemische Signaturen und Strukturen auf, die möglicherweise vor Milliarden von Jahren durch Leben entstanden sein könnten, als das vom Rover erkundete Gebiet fließendes Wasser enthielt. Andere Erklärungen für die beobachteten Merkmale werden vom Wissenschaftsteam in Betracht gezogen, und zukünftige Forschungsschritte werden erforderlich sein, um zu bestimmen, ob antikes Leben eine gültige Erklärung ist.“

Entdeckt wurde der Felsen als Gesteinsprobe Nr. 22 am 21. Juli 2024, als der Rover den nördlichen Rand des Neretva Vallis erkundete, einem 400 Meter breiten urzeitlichen Flusstal, das einst von Wasser geformt wurde, das in den Jezero-Krater strömte. „Diese Reise durch das Flussbett von Neretva Vallis hat sich ausgezahlt, da wir etwas gefunden haben, das wir noch nie zuvor gesehen haben, was unseren Wissenschaftlern viel zu untersuchen geben wird“, erläutert Nicola Fox, stellvertretende Administratorin der Science Mission Directorate am NASA-Hauptquartier in Washington.

Wie die NASA weiter berichtet, legen mittlerweile mehrere und verschiedene Scans mit dem Bordinstrument SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) nahe, dass das untersuchte Gestein organische Verbindungen beinhaltet, darunter Kohlenstoffbasierte Moleküle, die zwar als „Bausteine des Lebens“ gelten, wie sie allerdings auch auf nicht-biologischem Wegen entstehen können.

Für den Projektwissenschaftler Ken Farley vom Caltech handelt es sich um die erste überzeugende und potenziell bedeutende Entdeckung im Gestein durch Perseverance: „Auf der einen Seite haben wir unsere erste überzeugende Entdeckung von organischem Material, auffällige bunte Flecken, die auf chemische Reaktionen hinweisen, die von mikrobiellen Leben als Energiequelle genutzt werden könnten, sowie klare Beweise dafür, dass Wasser – notwendig für Leben – einst durch den Felsen geflossen ist. Auf der anderen Seite konnten wir jedoch nicht genau bestimmen, wie der Felsen entstanden ist und inwieweit nahe gelegene Felsen Cheyava Falls erhitzt haben könnten und so zu diesen Merkmalen beigetragen haben.“


Panoramablick auf den Fundort von Cheyava Falls im Jezero-Krater. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.)
Copyright: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Wie die NASA-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler berichten, verlaufen entlang des gesamten Felsens große weiße Adern aus Kalziumsulfat. Zwischen diesen Adern befinden sich Bänder aus Material, dessen rötliche Farbe auf das Vorhandensein von Hämatit hindeutet, einem der Mineralien, die dem Mars seine charakteristische rostige Farbe verleihen.

Bei der Untersuchung dieser Bereiche fanden sich Dutzende unregelmäßig geformter, millimetergroßer, weißlicher Flecken, die von schwarzem Material umgeben sind, ähnlich Leopardenflecken. Mit dem PIXL-Instrument (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) an Bord des Rovers konnten die Forschenden feststellen, dass diese schwarzen Halos sowohl Eisen als auch Phosphat enthalten. „Diese Flecken sind eine große Überraschung“, kommentiert die Astrobiologin David Flannery, Mitglied des Perseverance-Wissenschaftsteams von der Queensland University of Technology in Australien. „Auf der Erde sind solche Merkmale in Gesteinen oft mit fossilen Aufzeichnungen von Mikroben verbunden, die einst im Untergrund lebten.“

Solche Flecken auf sedimentären Gesteinen der Erde können auftreten, wenn chemische Reaktionen mit Hämatit das Gestein von rot nach weiß verfärben. Diese Reaktionen können auch Eisen und Phosphat freisetzen, was möglicherweise zur Bildung der schwarzen Halos führt. Solche Reaktionen können eine Energiequelle für Mikroben sein, was die Verbindung zwischen solchen Merkmalen und Mikroben auf der Erde erklärt.


Detailansicht der Oberfläche von Cheyava-Falls.
Copyright: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
In einem Szenario, das das Perseverance-Wissenschaftsteam in Betracht zieht, wurde Cheyava Falls ursprünglich als Schlamm mit organischen Verbindungen abgelagert, die schließlich zu Gestein zementierten. Später durchdrang eine zweite Episode von Flüssigkeitsfluss Risse im Gestein, was zu Mineralablagerungen führte, die die heute sichtbaren großen weißen Kalciumsulfat-Adern bildeten und die Flecken verursachten.

Sowohl das organische Material als auch die Leopardenflecken sind von großem Interesse, aber sie sind nicht die einzigen Aspekte des Cheyava-Falls-Gesteins, die das Wissenschaftsteam vor ein Rätsel stellen. Die Forscher und Forscherinnen waren auch von dem Umstand überrascht, dass diese Adern mit millimetergroßen Kristallen aus Olivin gefüllt sind – einem Mineral, das aus Magma entsteht. „Das Olivin könnte mit Gesteinen in Zusammenhang stehen, die weiter oben am Rand des Flusstals gebildet wurden und möglicherweise durch die Kristallisation von Magma entstanden sind.“ Falls dies zutrifft, hat das Team eine weitere Frage zu beantworten: Könnten das Olivin und das Sulfat dem Gestein bei unbewohnbar hohen Temperaturen zugeführt worden sein, was eine abiotische chemische Reaktion auslöste, die zu den Leopardenflecken führte?


Mikroskopansicht der Probebohrung von Cheyava-Falls. Zu erkennen sind auch die beschriebenen Oberflächenmerkmale.
Copyright: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
„Wir haben diesen Felsen mit Lasern und Röntgenstrahlen beschossen und ihn buchstäblich Tag und Nacht aus nahezu jedem denkbaren Winkel abgebildet“, erläutert Farley. „Wissenschaftlich gesehen hat Perseverance nichts mehr zu bieten. Um wirklich zu verstehen, was vor Milliarden von Jahren in diesem Mars-Flusstal im Jezero-Krater passiert ist, möchten wir eine Probe von Cheyava-Falls zur Erde bringen, damit sie mit den leistungsstarken Instrumenten in Laboratorien untersucht werden kann.“

Recherchequelle: NASA

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https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...es-mars20240812

Mars-Seismometer liefert Beweise für riesige Wassermengen im Tiefenuntergrund des Mars:


Ein grafischer Querschnitt durch das Marsinnere unterhalb des NASA-InSight-Landers zeigt, dass die oberen 5 Kilometer der Kruste trocken zu sein scheinen (Illu.). In einer Tiefe von 11,5 bis 20 Kilometern unter der Oberfläche gibt es jedoch eine Zone aus zerklüftetem Gestein, die mit flüssigem Wasser gefüllt ist – sogar mehr Wasser als jenes Volumen, das für die hypothetischen alten Mars-Ozeane vorgeschlagen wurde.
Copyright/Quelle: James Tuttle Keane und Aaron Rodriquez, Scripps Institution of Oceanography
Berkeley (USA) – Mit der Sonde Mars InSight haben Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen wochenlang in den Marsuntergrund gehorcht, um mehr über das Innere des Roten Planeten zu erfahren. Anhand der Daten haben US-Forscher nun gewaltige Wassermengen in bis zu 20 Kilometern tiefe entdeckt. Diese könnten die gesamte Planetenoberfläche mit einem bis zu zwei Kilometer tiefen Ozean bedecken. Die Forscher spekulieren schon jetzt auch über Leben in diesen Gewässern.
Wie Assistenzprofessoren Vashan Wright und Matthias Morzfeld vom Scripps Institution of Oceanography an der University of California in San Diego gemeinsam mit Professor Michael Manga von der University of California Berkeley aktuell im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS; DOI: 10.1073/pnas.240998312) berichten, haben sie anhand der von „InSight“ ermittelnten seismischen Daten Beweise für ein gewaltiges Reservoir an flüssigem Grundwasser kilometertief im Untergrund des Mars entdeckt.

Während das Wasser, das in kleinsten Rissen und Spalten in 11,5 bis 20 Kilometer Tiefe gespeichert ist, derzeit noch deutlich außerhalb der Reichweite möglicher Bohrungen liegt – selbst auf der Erde sind Bohrungen bis in einem Tiefe von nur einem Kilometer extrem aufwendig – liefert die Entdeckung jedoch endlich eine Antwort auf die Frage, wohin die Ozeane an Oberflächenwasser des Mars verschwunden sind, als der Planeten vor rund drei Milliarden Jahren zusehends begann, auszutrocknen.

„Ein Verständnis des Wasserkreislaufs auf dem Mars ist entscheidend für das Verständnis der Entwicklung des Klimas, der Oberfläche und des Inneren des Planeten“, erläutert Assistenzprofessor Vashan Wright. „Ein hierfür nützlicher Ausgangspunkt ist es, herauszufinden, wo sich das Wasser befindet und wie viel davon vorhanden ist.“

Für ihre Arbeit nutzten die Wissenschaftler ein mathematisches Modell aus der Gesteinsphysik, das identisch mit den auf der Erde verwendeten Modellen ist, um unterirdische Gundwasserleiter und Ölfelder zu kartieren.

Als Grundwasserleiter (Aquifer) bezeichnen Geologen geologische Schichten oder Formationen aus durchlässigem Gestein, Sand, Kies oder anderem Material, die Wasser speichern und leiten können. Ein solcher Grundwasserleiter kann große Mengen Wasser enthalten, die grundsätzlich durch Brunnen oder natürliche Quellen gefördert werden können.

Anhand dieser Modelle kamen die Forscher zu dem Schluss, dass die seismischen Daten der Insight-Mission am besten durch eine tiefe Schicht von zerklüftetem magmatischem Gestein erklärt werden, das mit flüssigem Wasser gesättigt ist. Magmatische Gesteine sind abgekühltes, heißes Magma, wie der Granit der Sierra Nevada.

„Die Feststellung, dass es ein großes Reservoir mit flüssigem Wasser gibt, eröffnet uns einen Einblick in das Klima der Vergangenheit oder das zukünftige Klima des Mars“, erläutert Professor Manga „Zudem ist Wasser für Leben, zumindest wie wir es kennen, unerlässlich. Ich sehe keinen Grund, warum [das unterirdische Reservoir] nicht eine bewohnbare Umgebung sein sollte. Schließlich ist dies auch auf der Erde der Fall: In tiefen Minen gibt es Leben, am Meeresgrund gibt es Leben. Wir haben zwar noch keinen Beweis für Leben auf dem Mars gefunden, aber zumindest haben wir einen Ort identifiziert, der grundsätzlich in der Lage sein sollte, Leben zu erhalten.“

Nicht nur für das Autoren-Trio der neuen Studie gibt es auf der Marsoberfläche noch heute zahlreiche Beweise wie Flusskanäle, Deltas und Seesedimente sowie durch Wasser verändertes Gestein, die die Theorie stützen, dass einst Wasser auf der Oberfläche des Planeten floss. Diese feuchte Periode endete jedoch vor mehr als 3 Milliarden Jahren, nachdem Mars seine Atmosphäre verlor. Da die gewaltigen polaren Eiskappen des Mars nicht die gesamte Menge des verlorenen Mars-Wassers erklären können, suchten schon zahlreiche und unterschiedliche Missionen nach Antworten auf die Frage, was mit diesem Wasser geschehen ist sowie. Auch wann das Wasser verschwand und ob Leben auf dem Planeten existiert oder existierte, ist seit langem Inhalt teils heftiger wissenschaftlicher Debatten.

Nachdem zuvor einige Forscher darüber spekuliert hatten, dass ein Großteil des Mars-Wassers nach und nach ins All entwichen ist, legen die nun vorgestellten neuen Erkenntnisse daraufhin, dass das Wasser stattdessen in die Kruste des Planeten eingesickert ist.

Der Insight-Lander erkundete von 2018 bis 2022 die Planetenkruste, den Mantel, den Kern und die Atmosphäre des Mars. Während dieser Zeit zeichnete die Sonde wertvolle Informationen über das Marsinnere auf: „Die Mission hat meine Erwartungen bei weitem übertroffen,“ sagt Manga. „Anhand aller seismischen Daten, die Insight gesammelt hat, konnte man die Dicke der Kruste, die Tiefe des Kerns, die Zusammensetzung des Kerns und sogar ein wenig über die Temperatur im Mantel herausfinden.“


Inisght-Selfie am 10. Missionstag auf dem Mars.
Copyright: NASA/JPL-Caltech
In einer früheren Studie konnten Mars-Forschende bereits zeigen, dass der obere Untergrund bzw. die Kruste bis in eine Tiefe von fünf Kilometern mit wenigen Ausnahmen kein Wassereis enthält. Laut Manga und Kollegen könnte dies bedeuten, dass es nur wenig zugängliches Grundwasser in Form von Eis jenseits der Polarregionen gibt. „Unsere Studie untersuchte nun die tiefere Planetenkruste und schlussfolgert, dass es hier global sogar mehr Wasser gibt, als bisherige Modelle für die einstigen Marsozeane angenommen hatten.
Recherchequelle: PNAS, UC Berkeley

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Der Mars könnte hunderte Millionen Jahre länger lebensfreundlich
gewesen sein, als bisher angenommen:



Künstlerische Darstellung des frühen, lebensfreundlichen Mars (Illu).
Copyright: European Southern Observatory / M. Kornmesser
Cambridge (USA) – Heute eine kalte und trockene Ödnis, deuten immer mehr Hinweise deuten daraufhin, dass der Mars vor Milliarden von Jahren einmal Leben beherbergt hat. Doch wie lange war der Mars einst lebensfreundlich? Eine neue Studie legt nun nahe, dass dieser Zustand einige Hundert Millionen Jahre länger lebensfreundlich war, als bislang angenommen.

Wie Forschende um die Studentin Sarah Steele und Professor John L. Loeb vom Paleomagnetik-Labors der Harvard-Abteilung für Erd- und Planetenwissenschaften an der Harvard Griffin Graduate School of Arts and Science aktuell im Fachjournal „Nature Communications“ (DOI: 10.1038/s41467-024-51092-4) berichtet, haben sie die Historie des einstigen Magnetfeldes des Mars rekonstruiert, das die Oberfläche des Planeten vor schädlicher solarer wie kosmischer Strahlung schützte.

Wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler anhand von Quanten-Diamant-Mikroskop Untersuchungen des berühmten Mars-Meteoriten „Allan Hills 84001“ und Computersimulationen zeigen, könnte das lebensermöglichende Magnetfeld des Mars noch bis vor etwa 3,9 Milliarden Jahren existiert haben. Verglichen mit früheren Schätzungen von 4,1 Milliarden Jahren also einige Hundert Millionen Jahre später.

Die zugrundeliegenden Überlegungen entwickelten die Forschenden aus Experimenten, die Abkühlungs- und Magnetisierungszyklen großer Krater auf der Oberfläche des Roten Planeten simulierten. Diese gut untersuchten Einschlagsbecken, die nur schwach magnetisch sind, führten die Forscher zur Annahme, dass sie erst nach dem Stillstand des globalen und ähnlich wie auf der Erde durch Konvektion im Eisenkern des Planeten gebildeten Dynamos entstanden.

Wissenschaftler wissen, dass sich ferromagnetische Mineralien im Gestein an das umliegende Magnetfeld ausrichten, wenn das Gestein heiß ist, diese kleinen Felder aber „eingefroren“ werden, sobald das Gestein abkühlt. Dies macht die Mineralien effektiv zu fossilen Magnetfeldern, die noch Milliarden Jahre später untersucht werden können. (Quelle: Harvard Gazette)

Laut Steele, Kollegen und Kolleginnen ist eine frühe Abschaltung nun aber nicht notwendig, um diese weitgehend entmagnetisierten Krater zu erklären. Stattdessen vermuten sie, dass die Krater während einer Polumkehr des Mars-Magnetfeldes entstanden – einem Tausch der Nord- und Südpole. Dieses Szenario könnte erklären, warum diese großen Einschlagsbecken heute nur schwache magnetische Signale aufweisen. Auch auf der Erde finden magnetische Polumkehrungen alle paar Hunderttausend Jahre statt.

Recherchequelle: Harvard Gazette

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Chinesischer Rover findet Hinweise auf urzeitlichen Ozean auf dem Mars:



Die schwarze Linie markiert den urzeitlichen Küstenverlauf in der Mars-Region Utopia Planitia und den Einsatzort des chinesischen Rovers Zhurong (Illu.).
Copyright: Bo Wu et al., Scientific Reports 2024
Hong Kong (China) – Schon lange gehen Planetenwissenschaftler davon aus, dass der heute lebensfeindliche und trockene Mars einst teils von Ozeanen bedeckt war. Der langen Liste an Indizien und Belegen für solche urzeitlichen Meere fügt nun auch der chinesische Marsrover „Zhurong“ weitere Belege für urzeitliche Küstenlinien in der Marsregion Utopia Planitia hinzu.

Wie das Missionsteam um Bo Wu von der von der Hong Kong Polytechnic University und Jie Dong von der China Academy of Space Technology aktuell im Nature-Fachjournal „Scientific Reports“ (DOI: 10.1038/s41598-024-75507-w) berichtet, entdeckte der 2020 gestartete Rover der chinesischen Marsmission „Tianwen-1“ in einer Ebene der Utopia-Planitia-Region der nördlichen Hemisphäre des Mars, zahlreiche geologische Strukturen und Merkmale, die auf die einstige Anwesenheit eines urzeitlichen Ozeans hindeuten – darunter Kegel, Gruben, mehrseitige Senken, Strömungsmuster im Boden und die Reste einer Küstelinie.

Das Alter der einstigen Überflutungen des erforschten Geländes schätzen die Forschenden auf rund 3,7 Milliarden Jahre. Danach gefror das hiesige Meer vermutlich ein, wodurch sich die einstige Küstenlinie in die Landschaft prägte, bevor das Wasser dann vor rund 3,4 Milliarden Jahren endgültig verschwand.

Weitere Untersuchungen und vermutlich eine bemannte Mission vor Ort seien nun nötig, um die Interpretation der Funde als eindeutige Beweise für einen einstigen Marsozean noch zu bestätigen.

Recherchequelle: Nature

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Mars Gerüchte:
https://www.youtube.com/watch?v=IGSGzjeAcb8

Mars-Kolonisation: Unsere Zukunft beginnt:
https://www.youtube.com/watch?v=9gOa8E3IF34

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Forscher wollen Mars-Mikroben Beine machen:


Archivbild: ein aktiv schwärmender Stamm von Bacillus subtilis.
Copyright: Adrian Daerr (via WikimediaCommons) / CC BY-SA 4.0

Berlin (Deutschland) – Die Suche nach eindeutigen Beweisen für mikrobisches Leben auf dem Mars könnte mit einer neuen, an der TU Berlin entwickelten Methode sehr viel schneller gehen als bislang gedacht. Hierzu wollen die Forschenden gezielt nach beweglichen Mikroben suchen.

Wie das Team um Max Riekeles von der TU Berlin aktuell im Fachjournal „Frontiers in Astronomy and Space Sciences“ (DOI: 10.3389/fspas.2024.1490090) berichtet, wären Mikroben, die sich unabhängig fortbewegen, können ein starkes Indiz für Leben. Wird Bewegung eines Organismus durch eine chemische Substanz ausgelöst und sich spricht man von Chemotaxis.

Chemische Substanz macht Mikroben Beine
Die Forschenden um HHH haben nun eine neue und vereinfachte Methode entwickelt, um chemotaktische Beweglichkeit bei Mikroben auszulösen und diese Methode an drei Arten von Mikroben getestet – zwei Bakterien und eine Art von Archaeen.

Die Experimente zeigen, dass sie sich alle auf eine chemische Substanz namens L-Serin zubewegen: „Diese Bewegung, bekannt als Chemotaxis, könnte ein starkes Indiz für Leben sein und zukünftige Weltraummissionen bei der Suche nach lebenden Organismen auf dem Mars oder anderen Planeten leiten“, so Riekeles.

Extreme Überlebenskünstler
Die für die Studie ausgewählten Arten, sogenannte Extremophile, wurden aufgrund ihrer Fähigkeit ausgewählt, in extremen Umgebungen zu überleben. So kann etwa das hochbewegliche Bacillus subtilis (s. Titelabbildung) in seiner Sporenform extreme Bedingungen überstehen und Temperaturen von bis zu 100 °C aushalten. Pseudoalteromonas haloplanktis, das aus antarktischen Gewässern isoliert wurde, ist in der Lage, in kalten Umgebungen bei Temperaturen zwischen -2,5 °C und 29 °C zu gedeihen. Das Archaeon Haloferax volcanii (H. volcanii) gehört zu einer Gruppe von Mikroorganismen, die Bakterien ähneln, sich aber genetisch von ihnen unterscheiden. Der natürliche Lebensraum dieser Überlebenskünstler sind denn auch das Tote Meer und andere extrem salzhaltige Umgebungen, sodass es ebenfalls gut an extreme Bedingungen angepasst ist.

„Bakterien und Archaeen sind zwei der ältesten Lebensformen auf der Erde, aber sie bewegen sich auf unterschiedliche Weise und haben ihre Fortbewegungssysteme unabhängig voneinander entwickelt“, erklärte Riekeles. „Durch die Untersuchung beider Gruppen können wir Methoden zur Lebensdetektion für Weltraummissionen zuverlässiger machen.“

L-Serin, die Aminosäure, die die Forscher verwendeten, um diese Arten zur Bewegung zu bringen, hat sich bereits in früheren Studien als chemotaktischer Reizstoff für eine Vielzahl von Spezies aus allen Lebensbereichen erwiesen. Zudem wird vermutet, dass L-Serin auf dem Mars existiert. Falls das Leben auf dem Mars eine ähnliche Biochemie wie das irdische Leben hat, ist es denkbar, dass L-Serin potenzielle marsianische Mikroben anziehen könnte.

Bewegliche Mikroben
Die Ergebnisse der Experimente zeigten, dass L-Serin für alle drei Spezies als sogenannter Attraktor fungiert. „Besonders die Verwendung von H. volcanii erweitert das Spektrum möglicher Lebensformen, die mit chemotaxisbasierten Methoden nachgewiesen werden können, selbst wenn bekannt ist, dass einige Archaeen chemotaktische Systeme besitzen“, erläutert Riekeles weiter. „Da H. volcanii in extrem salzhaltigen Umgebungen gedeiht, könnte es ein gutes Modell für die Arten von Leben sein, die wir auf dem Mars finden könnten.“

Um die Methode auch für zukünftige Weltraummissionen nutzbar zu gestalten, entwickelten die Forschenden anstelle komplizierter Ausrüstung eine einfache Kammer mit zwei Fächern, die durch eine dünne Membran die jeweiligen Proben von L-Serin getrennt wird: „Wenn die Mikroben leben und sich bewegen können, schwimmen sie durch die Membran in Richtung des L-Serins“, erklärte Riekeles. „Diese Methode ist einfach, kostengünstig und erfordert keine leistungsstarken Computer zur Analyse der Ergebnisse.“

Damit diese Methode für eine Weltraummission funktioniert, seien derzeit zwar noch einige Anpassungen erforderlich – so muss die Ausrüstung noch an die rauen Bedingungen des Weltraums und des Mars angepasst werden und ein automatisiertes System entwickelt werden, das ohne menschliches Eingreifen funktioniert – doch sobald diese Herausforderungen bewältigt sind, könnte die mikrobielle Bewegung dazu beitragen, mögliche außerirdische Mikroben nicht nur auf dem Mars nachzuweisen, sondern beispielsweise auch in den Ozeanen des Jupitermonds Europa.

„Unser Ansatz könnte die Lebensdetektion günstiger und schneller machen und es zukünftigen Missionen ermöglichen, mit weniger Ressourcen mehr zu erreichen“, so Riekeles abschließend. „Es könnte eine einfache Methode sein, um bei zukünftigen Marsmissionen nach Leben zu suchen, und eine sinnvolle Ergänzung zu direkten Beobachtungstechniken der Fortbewegung.“

Recherchequelle: Frontiers

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Chinesischer Rover findet Hinweise auf einstige „Urlaubsstrände“ auf dem Mars:


Der Landeplatz des Zhurong-Rovers und vorgeschlagene Küstenlinien in Utopia Planitia: (A) Karte von Utopia Planitia, die den Landeplatz des Zhurong-Rovers sowie vier vorgeschlagene prähistorische Küstenlinien (9, 11, 22, 23) zeigt. Der Landeplatz des Zhurong-Rovers befindet sich etwa 280 km nördlich und ca. 500 m niedriger in der Höhe als die nördlich vermuteten Küstenlinien (6). (B) HiRISE-Bild (ESP_073225_2055) mit der zurückgelegten Route des Zhurong-Rovers von Sol 11 bis Sol 325. Die farbliche Markierung entlang der Route zeigt die durch die RoPeR-Daten identifizierten Neigungswinkel an.
Copyright/Quelle: HiRISE: NASA/JPL/University of Arizona

University Park (USA) – Dass das mal niemand Donald Trump erzählt: Daten des chinesischen Zhurong-Marsrovers belegen Landschaftsmerkmale, die auf einstige sonnenverwöhnte Sandstrände mit sanften Winden und plätschernden Wellen hindeuten.

Wie ein internationales Wissenschaftlerteam unter anderem um Assistenzprofessor Benjamin Cardenas von der Penn State University aktuell im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS, DOI: 10.1073/pnas.2422213122) berichtet, nutzten sie Daten des Zhurong-Marsrovers, um verborgene Gesteinsschichten unter der Oberfläche des Roten Planeten zu identifizieren.

Urzeitliche Beachresorts auf dem Mars
„Diese Schichten liefern starke Hinweise auf das Vorhandensein eines urzeitlichen Ozeans im Norden des Planeten“, erläutert die Pressemitteilung der Universität. Laut den Forschenden handelt es sich um „die bisher deutlichsten Beweise dafür, dass Mars einst einen erheblichen Wasserkörper und eine lebensfreundlichere Umwelt besaß“.

Demnach legen die Daten Orte auf dem frühen Mars nahe, die einst wie alte Strände und Flussdeltas aussahen. „Wir haben Hinweise auf Wind, Wellen und reichlich Sand gefunden – ein richtiger Urlaubsstrand“, so Cardenas.

Radar enthüllt versteckte geologische Strukturen
2021 landete der Zhurong-Rover in der Mars-Region Utopia Planitia und sammelte hier geologische Daten seiner Umgebung, um nach Spuren von einstigem Wasser oder Eis zu suchen. Im Gegensatz zu anderen Mars-Rovern war er mit bodendurchdringendem Radar ausgestattet, das es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ermöglichte, mit Hoch- und Niederfrequenzstrahlen tief in den Marsboden zu blicken und hier verborgene Gesteinsformationen zu identifizieren.

„Durch die Untersuchung der unterirdischen Sedimentschichten können Wissenschaftler ein umfassenderes Bild der Geschichte des Roten Planeten rekonstruieren“, erklärt Cardenas. „Bei der Analyse der Radardaten entdeckten wir eine ähnliche Schichtung wie an irdischen Stränden: sogenannte ‚Vorfeldablagerungen‘, die in Richtung eines Ozeans abfallen und entstehen, wenn Sedimente durch Gezeiten und Wellen in ein großes Gewässer transportiert werden. All dies deutet auf das Vorhandensein von Wellen hin – was wiederum bedeutet, dass es eine dynamische Wechselwirkung zwischen Luft und Wasser gab. Wenn wir uns ansehen, wo das früheste Leben auf der Erde entstand, dann war es in der Schnittstelle zwischen Ozeanen und Land. Das zeichnet ein Bild einer alten, lebensfreundlichen Umgebung, die möglicherweise mikrobielles Leben begünstigt haben könnte.

Auffallende Ähnlichkeiten mit irdischen Küstenlinien
Als das Team die Mars-Daten mit Radaraufnahmen von Küstenablagerungen auf der Erde verglich, zeigten sich auffallende Ähnlichkeiten: Die Neigungswinkel der auf dem Mars entdeckten Schichten entsprachen genau denen von irdischen Küstensedimenten.

Alternative Ursachen für die geneigten Reflexionsmuster, wie etwa alte Flussläufe, Windeinflüsse oder vulkanische Aktivitäten konnten die Forschenden anhand der Daten ausschließen. Sie kamen zu dem Schluss, dass die einheitliche Neigungsstruktur der Formationen sowie die Dicke der Sedimente eindeutig für eine Küstenentstehung spricht.


Schematisches Modell des Entstehungsprozesses für geneigtes sedimentäres Gelände am Landeplatz des Zhurong-Rovers
(A) Geschichtete Strukturen, die unter Einfluss von Gezeitenablagerungen entstanden sind.
(B) Mit dem Rückzug der prähistorischen Küstenlinie verschwand das flüssige Wasser, und die Sedimentation kam zum Stillstand. Anschließend veränderte langfristige physikalische und chemische Verwitterung die Eigenschaften der Gesteine und Mineralien, was zur Bildung einer Mars-Oberflächenschicht führte. Dadurch wurden die sedimentären Ablagerungen schließlich von der heutigen Mars-Oberfläche überdeckt.
Quelle: Cardenas et al., PNAS (2025)
„Wir sehen, dass sich die Küstenlinie dieses Gewässers im Laufe der Zeit verändert hat“, führt der Forscher weiter aus. „Unser Bild vom Mars ist meist das eines statisches Planeten, aber er hat sich mit der Zeit entwickelt. Flüsse flossen, Sedimente bewegten sich, Landmassen wurden auf- und wieder abgetragen. Diese Art von Sedimentgeologie kann uns zeigen, wie die Landschaft aussah, wie sie sich veränderte und – was besonders wichtig ist – wo wir nach Spuren vergangenen Lebens suchen sollten.“

Der Mars als lebensfreundliche Welt mit Ozeanen
Die Entdeckung bestätigt einmal mehr, dass der Mars einst viel wasserreicher war als heute, was die Hypothese eines vergangenen Ozeans, der einen Großteil des nördlichen Polargebiets bedeckte, weiter stützt. Die Studie liefert zudem neue Erkenntnisse über die Entwicklung der Mars-Umwelt und legt nahe, dass eine lebensfreundliche, warme und feuchte Periode möglicherweise über Dutzende Millionen Jahre andauerte.

Recherchequelle: Pen State University

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Warum der Mars tatsächlich rot sein könnte:

Bern (Schweiz) – Es gilt als Schulweisheit: Der Mars ist rot, weil er buchstäblich rostet. Doch so einfach ist es nicht. Ein Team aus Schweizer und US-Forschern hat möglicherweise das tatsächliche Geheimnis hinter der Färbung des Roten Planeten gelüftet. Damit könnte sich nicht nur die Farbe des Planeten neu erklären, sondern auch weitere Belege für eine feuchtere, potenziell lebensfreundliche Vergangenheit des Mars erbracht werden.


Der Mars in seinen natürlichen Farben, aufgenommen mit dem OSIRIS-Instrument der Raumsonde „Rosetta“.
Copyright: ESA & MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA, CC BY-SA IGO 3.0
Wie das Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter der Leitung von Dr. Adomas Valantinas von der Universität Bern und der Brown University aktuell im Fachjournal „Nature Communications“ (DOI: : 10.1038/s41467-025-56970-z) berichtet, ist es ihnen gelungen das wasserreiche Eisenmineral Ferrihydrit als Hauptursache des charakteristischen, rötlichen Marsstaubs zu identifizieren.

Während die bisherige Annahme, in Hämatit, also einem trockenen, rostähnlichen Mineral, den Grund für die Farbe des Mars vermutete, scheint die Hauptursache für die rötliche Färbung vielmehr das wasserreiche Eisenmineral Ferrihydrit zu sein.

Für die aktuelle Studie haben die Forschenden Beobachtungsdaten von Raumsonden und von Mars-Rovern mit neuartigen Labormethoden kombiniert: „Wir sind nicht die ersten, die Ferrihydrit als Grund für die rote Farbe des Mars in Betracht ziehen, aber es wurde noch nie so bewiesen, wie wir es jetzt getan haben, nämlich indem wir Beobachtungsdaten und neuartige Labormethoden zur Herstellung eines Marsstaub-Analogons im Labor verwendet haben.“

Hierzu nutzten die Forschenden Daten von mehreren Marssonden, darunter der NASA-Sonde „Mars Reconnaissance Orbiter“, „Mars Express“ und „ExoMars“ der Europäischen Weltraumagentur ESA. An Bord der ExoMars-Sonde befindet sich unter anderem das „Color and Stereo Surface Imaging System“ (CaSSIS), ein Kamerasystem, mit dem nun die ersten Hinweise auf Ferrihydrit gelangen. Weitere Untersuchungen mit höher aufgelösten Daten bestätigten dann den ersten CaSSIS-Fund.

Die Daten aus der Marsumlaufbahn wurden mit Messungen der Marsrover der NASA wie Pathfinder, Curiosity und Opportunity sowie mit Laboranalysen von synthetischen, marsähnlichen Materialien kombiniert. Auch diese Ergebnisse stützt demnach die Theorie, dass Ferrihydrit für die rötliche Farbe des Mars verantwortlich ist.

Experimente und Messungen an der Universität Grenoble, der Brown University und der University of Winnipeg zeigten zudem allesamt, dass Ferrihydrit im Marsstaub und wahrscheinlich auch in den Gesteinsschichten weit verbreitet ist.

Laut den Forschenden hat die Entdeckung von Ferrihydrit als Hauptbestandteil des Marsstaubs weitreichende Auswirkungen für das Verständnis der Marsgeschichte und die Frage, ob es jemals Leben auf dem Mars gab: „Im Gegensatz zu Hämatit, das sich unter warmen oder trockenen Bedingungen bildet, entsteht Ferrihydrit in der Gegenwart von kühlem Wasser“, so Valantinas und führt dazu weiter aus: „Dies deutet darauf hin, dass der Mars einst eine Umgebung hatte, in der flüssiges Wasser vorhanden war, was eine wesentliche Voraussetzung für Leben ist. (…) Unsere Studie zeigt, dass für die Bildung von Ferrihydrit auf dem Mars sowohl Sauerstoff – sei es aus der Atmosphäre oder aus anderen Quellen – als auch Wasser, das mit Eisen reagieren kann, vorhanden sein mussten. Diese Bedingungen waren ganz anders als die trockene, kalte Umgebung des heutigen Mars.“

Doch so aufregend die neuen Erkenntnisse zunächst auch sind, braucht es für eine finale Bestätigung direkte Proben vom Mars, wie sie derzeit vom Perseverance-Rover der NASA gesammelt werden, und so die aktuellen Ergebnisse verifiziert könnten.

Recherchequelle: Universität Bern

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Neue Detektionsmethode für Leben in Proben vom Mars:


Fotos und Ergebnisse von Instrumenten, die für die O-PTIR-Analyse verwendet wurden. Forscher können die Bilder auf der linken Seite, die mit verschiedenen optischen Sensoren aufgenommen wurden, interpretieren, um Diagramme auf der rechten Seite zu erstellen, die das Vorhandensein mikrobiellen Lebens zeigen.
Copyright/Quelle: 2025 Suzuki et al. CC-BY-ND

Tokio (Japan) – Potenzielles Leben in Bodenproben vom Mars, die zur Erde gebracht werden, könnten unbekannte Risiken mit sich bringen. Ein neu entwickeltes Instrument soll Mikroben im Innern von Boden- und Gesteinsproben identifizieren und wurde jüngst erfolgreich getestet.

Wie ein internationalen Team, darunter Wissenschaftler um Professor Yohey Suzuki von der Universität Tokio und der NASA, aktuell im „Jorunal of Astrobiology“ (DOI: 10.1017/S1473550425000011) berichten, haben sie eine Methode zur Lebensdetektion in uraltem Gestein entwickelt – vergleichbar mit den Gesteinen, die wir vom Mars erwarten.

Ein altes Problem
Die Sorge vor außerirdischen Mikroben ist nicht neu: Schon während des Apollo-Programms wurden Astronauten nach ihrer Rückkehr vom Mond dekontaminiert und unter Quarantäne gestellt. Nun stehen erste Probenrückführungsmissionen vom Mars bevor, was das Risiko von Kontamination erneut in den Fokus rückt. Das „Committee on Space Research“ (COSPAR) hat deshalb Sicherheitsrichtlinien für die Handhabung von Marsproben entwickelt. Ein zentraler Aspekt dieser Protokolle ist die Fähigkeit, Leben in einer Probe zuverlässig nachzuweisen oder auszuschließen.

Neue Methode: O-PTIR-Spektroskopie
Zunächst hatte Suzukis Team herkömmliche Analysemethoden anhand von 100 Millionen Jahre alten, mikrobenreichen Basaltgesteine von der Erde als Analogie zu den zukünftigen Marsproben angewandt, konnte darin jedoch keine Mikroben nachweisen. „Also suchten wir nach einer sensitiveren, möglichst zerstörungsfreien Methode“, erklärt der Wissenschaftler.

Die Lösung fanden die Forscher in der optischen photothermischen Infrarotspektroskopie, kurz: O-PTIR. Diese Methode nutzt Infrarotlicht, um aufbereitete Gesteinsproben zu analysieren. „Während der äußere Gesteinsrand entfernt und die Probe in dünne Scheiben geschnitten wird, bleibt ein Großteil des Materials für weitere Untersuchungen erhalten.

Ein grüner Laser registriert anschließend die Signale aus der Probe, die durch das Infrarotlicht aktiviert wurden. Dadurch lassen sich Strukturen bis zu einer Größe von 0,5 Mikrometern sichtbar machen – ausreichend, um zwischen anorganischem Material und biologischen Strukturen zu unterscheiden.“


Künstlerische Darstellung des Rücktransport-Konzepts der Mars-Proben zur Erde (Illu.).
Copyright: NASA/ESA/JPL-Caltech
Erfolgreiche Tests auf der Erde
Auf diese Weise konnten die Forscherinnen und Forscher nun Mikroben in den Basaltproben nachweisen. In nächsten Schritten wollen Suzuki und sein Team die Technik auf noch älteres Gestein mit einem Alter von rund zwei Milliarden Jahren ausdehnen. Dies entspricht etwa den Proben, die der NASA-Mars-Rover „Perseverance“ bereits auf dem Mars eingesammelt und für den Rücktransport bereitgestellt hat (…GreWi berichtete https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...m-mars20240416/).

Darüber hinaus will Suzuki die Technik an Karbonatgesteinen testen, die sowohl auf der Erde als auch auf dem Mars häufig vorkommen und (zumindest auf der Erde) oft biologische Spuren enthalten: „Es ist eine aufregende Zeit in der Astrobiologie. Vielleicht sind wir nur wenige Jahre davon entfernt, eine der größten Fragen der Menschheit zu beantworten: Gibt es Leben außerhalb der Erde ?“

Recherchequelle: University of Tokyo

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Seismische Messungen legen flüssiges Wasser unter der Oberfläche des Mars nahe:


Grafische Darstellung der „InSight“-Mission auf dem Mars (Illu.).
Copyright: NASA

Hiroshima (Japan) – Eine Neuinterpretation von seismischen Messungen von Mars-Beben durch die NASA-Sonde „InSight“ legt das Vorhandensein von Wasser und damit potenziellen Lebensräumen für heute noch lebende Marsmikroben nahe.

Wie das Team um Wissenschaftler Ikuo Katayama von der Universität Hiroshima und Yuya Akamatsu vom Research Institute for Marine Geodynamics aktuell im Fachjournal „Geology“ (DOI: 10.1130/G52369.1) berichten, wäre, falls flüssiges Wasser auf dem Mars existiert, auch die Existenz mikrobischer Aktivität auf dem Roten Planeten möglich.

Könnten unterirdische Lebensformen auf dem Mars existieren?
Die Analyse basiert auf seismischen Daten des SEIS (Seismic Experiment for the Interior Structure), einem Seismometer, das von NASAs InSight-Lander eingesetzt wurde, der 2018 auf dem Mars landete und die von Marsbeben oder Meteoriteneinschlägen erzeugten seismischen Wellen nutze, um das Innere des Planeten zu untersuchen.

Wenn auf dem Mars ein Marsbeben oder ein Meteoriteneinschlag auftritt, misst SEIS die freigesetzte Energie in Form von P-Wellen, S-Wellen und Oberflächenwellen. Diese Wellen ermöglichen es Wissenschaftlern, ein Bild vom Inneren des Planeten zu erstellen. S-Wellen können sich nicht durch Wasser bewegen und sind langsamer als P-Wellen. Ihr Auftreten oder Fehlen gibt daher Hinweise auf die Beschaffenheit des Untergrunds. P-Wellen bewegen sich schneller durch dichtes Material und langsamer durch weniger dichtes Material. Ihre Geschwindigkeit liefert Informationen über die Dichte des durchquerten Gesteins und mögliche Veränderungen entlang ihres Weges. (Quelle: Geological Society of America)


Grafische Darstellung des Weges unterschiedlicher seismischer Wellen durch den Mars (Illu.).
Copyright: Ikuo Katayama

Die mit SEIS gesammelten Daten zeigen eine Grenze in einer Tiefe von 10 km bis 20 km, basierend auf Unterschieden in der gemessenen seismischen Geschwindigkeit. Diese Grenze wurde bisher als plötzlicher Wechsel in der Porosität (der Anteil offener Räume im Gestein) oder der chemischen Zusammensetzung des Marsinneren interpretiert.

Katayama und Akamatsu hingegen deuten diese Brüche als potenzielle Hinweise auf das Vorhandensein von flüssigem Wasser: „Die seismischen Daten lassen darauf schließen, dass es eine Grenze zwischen trockenen Rissen und wassergefüllten Rissen im Marsuntergrund gibt.“

Um ihre Hypothese zu überprüfen, führten sie Experimente mit Gesteinsproben durch, die in Struktur und Zusammensetzung einer typischen Marskruste entsprechen. Diese wurden unter trockenen, feuchten und gefrorenen Bedingungen untersucht, um zu analysieren, wie sich seismische Wellen in ihnen ausbreiten.

Laborexperimente bestätigen Hypothese
Laut den Forschern ähnelt typisches Marsgestein den Diabas-Gesteinen aus Rydaholm, Schweden, da diese gleichmäßig verteilte Plagioklas- und Orthopyroxen-Kristalle enthalten.

Im Labor maßen Katayama und Akamatsu die P-Wellen- und S-Wellen-Geschwindigkeiten mit einem piezoelektrischen Wandler, der elektrische Energie in seismische Wellen umwandelt und diese im Gestein überwacht. „Unsere Experimente zeigten, dass sich die seismischen Geschwindigkeiten von trockenen, feuchten und gefrorenen Proben erheblich unterscheiden.“


Die Grafik zeigt, wie sich die Geschwindigkeiten von S-Wellen und P-Wellen, das Verhältnis von P-Wellen- zu S-Wellen-Geschwindigkeit sowie die Porosität im Marsuntergrund verändern. Das Diagramm ganz rechts veranschaulicht, welche Bedeutung diese Unterschiede für die einzelnen Gesteinsschichten haben.
Copyright: Ikuo Katayama
„Diese Ergebnisse unterstützen die Interpretation, dass die Grenze in 10 km bis 20 km Tiefe einen Übergang von trockenem zu feuchtem Gestein darstellt, anstatt eine Veränderung der Porosität oder chemischen Zusammensetzung“, so die Forscher.

Damit liefern die Erkenntnisse überzeugende Hinweise auf die Existenz von flüssigem Wasser unter der Marsoberfläche. „Viele Studien deuten darauf hin, dass es vor Milliarden von Jahren Wasser auf dem Mars gab,“ erklärt Katayama. „Unser Modell deutet jedoch darauf hin, dass es auch heute noch flüssiges Wasser auf dem Mars gibt.

Recherchequelle: Geological Society of America

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NASA-Rover Curiosity entdeckt bislang größte organische Molekülketten auf dem Mars:


Die grafische Darstellung im Vordergrund zeigt die langkettigen organischen Moleküle Dekan, Undekan und Dodekan – die bisher größten auf dem Mars entdeckten organischen Moleküle. Sie wurden in einer gebohrten Gesteinsprobe namens „Cumberland“ nachgewiesen, die im Sample Analysis at Mars (SAM)-Labor im Inneren des NASA-Rovers Curiosity analysiert wurde. Der Rover, dessen Selfie auf der rechten Seite des Bildes zu sehen ist, erkundet den Gale-Krater seit 2012. Im Hintergrund der Molekülketten ist schwach das Bohrloch von Cumberland zu erkennen.
Copyright: NASA/Dan Gallagher

Guyancourt (Frankreich) – In Bodenproben aus dem Gale-Krater haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die bislang größten organischen Verbindungen auf dem Roten Planeten entdeckt. Die Entdeckung deutet darauf hin, dass die präbiotische Chemie auf dem Mars weiter fortgeschritten gewesen sein könnte als bisher angenommen.

Wie das Team um Caroline Freissinet vom französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS) ind er kommenden Ausgabe des Fachjournals „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (DOI: xxx) berichtet, untersuchten sie eine bereits vorhandene Gesteinsprobe im „Sample Analysis at Mars“ (SAM)-Labor des NASA-Mars-Rovers „Curiosity“ und identifizierten darin die Moleküle Dekan, Undekan und Dodekan. „Diese Verbindungen, die aus 10, 11 bzw. 12 Kohlenstoffatomen bestehen, werden als Fragmente von Fettsäuren interpretiert, die in der Probe konserviert wurden. Fettsäuren sind auf der Erde essenzielle chemische Bausteine des Lebens“, erläutert die NASA-Pressemitteilung.

Obwohl die genaue Herkunft der entdeckten Moleküle nicht bestimmt werden kann, ist ihr Nachweis für das Curiosity-Forschungsteam aus mehreren Gründen von Bedeutung: Zum einen wurden auf dem Mars bisher nur kleine, einfache organische Moleküle entdeckt. „Der Fund größerer Moleküle liefert erstmals Hinweise darauf, dass sich die organische Chemie auf dem Planeten in Richtung der Komplexität entwickelt hat, die für den Ursprung von Leben erforderlich wäre.“

Zugleich deutet die Entdeckung darauf hin, dass größere organische Moleküle – darunter auch potenzielle Biosignaturen (Moleküle, wie sie nur durch Leben entstehen können) – auf dem Mars erhalten bleiben könnten. Dies würde dann wiederum Befürchtungen wiederlegen, wonach solche Verbindungen durch Millionen Jahre intensiver Strahlung und Oxidation zerstört werden.

Aus Sicht der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stärkt die Entdeckung zudem die Argumente für weitere zukünftige Missionen, mit denen die gesammelten und zum Abtransport bereits hinterlegten Marsproben zur Analyse mit hochentwickelten Instrumenten auf die Erde gebracht werden sollten.

Bedeutung für die Suche nach Leben
„Unsere Studie beweist, dass wir durch die Analyse von Marsproben chemische Signaturen vergangenen Lebens entdecken könnten – falls es jemals auf dem Mars existierte“, erklärte Freissinet. Die Wissenschaftlerin hatte bereits 2015 eine bahnbrechende Entdeckung gemacht, als ihr Team erstmals organische Moleküle in derselben Probe identifizierte, die nun auch für die aktuelle Studie genutzt wurde. Diese als „Cumberland“ bezeichnete Gesteinsprobe, wurde im Laufe der Jahre mit verschiedenen Analysetechniken mehrfach untersucht.


Das „Cumberland“-Bohrloch.
Copyright: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Herkunft der Probe und geochemische Hinweise
Der Curiosity-Rover bohrte die Probe Cumberland im Mai 2013 aus einer Region im Gale-Krater namens Yellowknife Bay. Da dieser Bereich wie ein ausgetrocknetes altes Seebett aussah, entschieden sich die Wissenschaftler für eine Untersuchung, bevor sich der Rover seinem Hauptziel, dem zentralen Kraterberg Aeolis Mons (Mount Sharp), zuwandte.

Diese Umleitung erwies sich als lohnenswert: Die Cumberland-Probe enthält zahlreiche chemische Hinweise auf die 3,7 Milliarden Jahre alte Vergangenheit des Gale-Kraters. Frühere Untersuchungen zeigten:

„Die Probe ist reich an Tonmineralen, die sich nur in der Gegenwart von Wasser bilden. Sie enthält große Mengen an Schwefel, der organische Moleküle konservieren kann“, erläutert die NASA und führt dazu weiter aus: „Es wurden Nitrate nachgewiesen, die auf der Erde essenziell für Pflanzen und Tiere sind. Die Probe enthält Methan, das auf der Erde mit biologischen Prozessen in Verbindung steht. Besonders bedeutsam ist, dass sich Yellowknife Bay tatsächlich als ein ehemaliger See erwies. Diese Umgebung hätte organische Moleküle konzentrieren und in feinkörnigem Sedimentgestein – sogenanntem Tonstein – konservieren können. Es gibt Hinweise darauf, dass im Gale-Krater über Millionen Jahre flüssiges Wasser existierte, möglicherweise noch viel länger. Das bedeutet, dass es genug Zeit für die Entstehung von lebensbildenden chemischen Prozessen in diesen Mars-Seen gab.“

Unerwartete Entdeckung bei der Analyse von Aminosäuren
Die nun beschriebene Entdeckung der langen organischen Moleküle erfolgte als Nebeneffekt eines anderen Experiments. Das Team suchte ursprünglich nach Aminosäuren, den Bausteinen von Proteinen, indem es die Probe in SAMs Ofen erhitzte und die freigesetzten Moleküle analysierte. Zwar wurden dabei keine Aminosäuren nachgewiesen, dafür aber kleine Mengen von Dekan, Undekan und Dodekan.

Da diese Moleküle durch Hitze aus größeren Strukturen entstanden sein könnten, versuchten die Forschenden ihre ursprünglichen Formen zu rekonstruieren. Sie kamen zu dem Schluss, dass es sich um Überreste der Fettsäuren Undecansäure, Dodecansäure und Tridecansäure handeln könnte. Um ihre Hypothese zu testen, mischten die Forscher Undecansäure mit Mars-ähnlichem Ton und führten ein SAM-ähnliches Experiment durch. Nach der Erhitzung wurde tatsächlich Dekan freigesetzt, wie vorhergesagt. Frühere Experimente anderer Forscher bestätigten zudem, dass Undekan aus Dodecansäure und Dodekan aus Tridecansäure stammen könnte.

Ein weiteres faszinierendes Detail betrifft die Länge der Kohlenstoffketten der vermuteten Fettsäuren. Diese bestehen aus 11 bis 13 Kohlenstoffatomen – ungewöhnlich lang für nicht-biologische Prozesse, die typischerweise kürzere Fettsäuren mit weniger als 12 Kohlenstoffatomen produzieren. Die Forscherinnen und Forscher halten es für möglich, dass die Cumberland-Probe sogar noch längerkettige Fettsäuren enthält, die SAM jedoch nicht erfassen kann.

Nächster Schritt: Probenrückführung zur Erde
Da mit den aktuellen Instrumenten auf dem Mars selbst nur begrenzte Rückschlüsse auf die organischen Moleküle gezogen werden können, müssen Mars-Proben zurück zur Erde gebracht werden, um die Debatte über Leben auf dem Mars endgültig zu klären“, fordert Daniel Glavin, der Hauptwissenschaftler für das Rückführungsprogramm der Mars-Proben am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt.

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Simulation zeigt: Irdische Flechten gedeihen auf dem Mars:

Krakow (Polen) – Erstmals zeigt eine Studie, dass bestimmte Flechtenarten unter marsähnlichen Bedingungen, einschließlich der Einwirkung ionisierender Strahlung, überleben und gedeihen können. Die Ergebnisse stellen das bisherige Bild vom lebensfeindlichen Mars infrage.



Die Kollage zeigt die Flechtenart Cetraria aculeata vor dem Hintergrund des Planeten Mars.
Copyright: Flechte: Skubała et al. Design: Pensoft Publishers. CC-BY 4.0
Wie das Team um Kaja Skubała von der Jagiellonen-Universität aktuell im Fachjournal „IMA Fungus“ (DOI: 10.3897/imafungus.16.145477) berichtet, werde das Potenzial von Flechten deutlich, auf der Marsoberfläche zu überleben und zu funktionieren. Dies wiederum stellt bisherige Annahmen über die Lebensfeindlichkeit des Mars infrage und liefert wertvolle Erkenntnisse für die Astrobiologie und Raumfahrtforschung.

Die Bedeutung des Forschungsergebnisses ist umso größer, als Flechten keine einzelnen Organismen, sondern eine symbiotische Verbindung aus einem Pilz und Algen und/oder Cyanobakterien darstellen. Zwar war bereits bekannt, dass Flechten außergewöhnlich Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Umweltbedingungen sind, wie sie etwa in Wüsten und Polarregionen der Erde vorkommen, doch dass sie auch auf dem Mars gedeihen könnten, war bislang unbekannt.

In dieser Studie blieb der Pilzpartner der Flechtensymbiose metabolisch aktiv, als er marsähnlichen atmosphärischen Bedingungen in völliger Dunkelheit ausgesetzt wurde – einschließlich der für den Mars erwarteten Röntgenstrahlung über einen Zeitraum von einem Jahr mit starker Sonnenaktivität.

In ihren Simulationen der extremen Mars-Bedingungen konzentrierten sich die Forschenden auf zwei Flechtenarten, Diploschistes muscorum und Cetraria aculeata. Diese wurden fünf Stunden lang den simulierten marsähnlichen Bedingungen ausgesetzt, darunter die Zusammensetzung der Atmosphäre, Druckverhältnisse, Temperaturschwankungen und Röntgenstrahlung.

Die Ergebnisse legen nahe, dass Flechten, insbesondere D. muscorum, möglicherweise auf dem Mars überleben könnten – trotz der hohen Dosen an Röntgenstrahlung, die mit Sonneneruptionen und energiereichen Teilchen auf der Planetenoberfläche verbunden sind.

Damit widersprechen die Resultate der bisherigen Annahme, dass ionisierende Strahlung eine unüberwindbare Barriere für Leben auf dem Mars darstellt. Damit ebnen sie auch den Weg für weitere Forschungen zur potenziellen außerirdischen mikrobiellen und symbiotischen Lebensfähigkeit.


Versuchsaufbau der Vakuumkammer mit zusätzlicher Ausstattung, darunter ein Metallgitter mit Flechten, eine Kühlplatte, Sensoren für Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit, eine Röntgenlampe mit Steuerung, ein CO₂-Ventil mit Zylinder sowie Steuergeräte für die Vakuumkammer, den Druck, die Kühlplatte und den Computer.
Copyright/Quelle: Skubała et al., IMA Fungus (2025)
„Unsere Studie ist die erste, die zeigt, dass der Stoffwechsel des Pilzpartners in der Flechtensymbiose aktiv blieb, während er sich in einer Umgebung befand, die der Marsoberfläche ähnelt. Wir stellten fest, dass Diploschistes muscorum in der Lage war, Stoffwechselprozesse durchzuführen und effektive Abwehrmechanismen zu aktivieren“, erläutert Skubała. „Diese Erkenntnisse erweitern unser Verständnis biologischer Prozesse unter simulierten Marsbedingungen und zeigen, wie hydratisierte Organismen auf ionisierende Strahlung reagieren – eine der größten Herausforderungen für das Überleben und die Bewohnbarkeit des Mars. Letztendlich vertieft diese Forschung unser Wissen über die Anpassungsfähigkeit von Flechten und ihr Potenzial zur Besiedlung extraterrestrischer Umgebungen.“

Weiterhin empfehlen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun langfristige Studien zur Auswirkung chronischer Strahlenbelastung auf Flechten, ebenso wie Experimente, die ihre Überlebensfähigkeit in realen Marsumgebungen untersuchen.

Recherchequelle: Pensoft Publishers

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Weitere Hinweise auf gewaltigen verborgenen Wasser-Ozean im Untergrund des Mars.

Peking (China) – Seismische Messungen der Mars-Sonde „InSight“ deuten auf einen verborgenen unterirdischen Ozean, ein riesiges Wasserreservoir auf dem Mars hin, das tief in der Kruste des Roten Planeten eingeschlossen liegt.


Vor vier Milliarden Jahren könnte der Mars (oben links) einen gewaltigen Ozean beherbergt haben. Doch das Oberflächenwasser ist nach und nach verschwunden – übrig geblieben sind nur gefrorene Reste nahe den Polkappen.
Quelle: NASA

Obwohl die Marsoberfläche heute kalt und trocken ist, belegen zahlreiche Geländemerkmale, dass hier früher einmal gewaltige Mengen an Wasser in Form einstiger Ozeane, Flüsse und Seen vorhanden waren. Wohin das ganze Mars-Wasser jedoch verschwunden ist, ist bis heute ein Rätsel und Inhalt zahlreicher wissenschaftlicher Debatten

Neue Daten beleuchten altes Mars-Rätsel
In einer aktuell im Fachjournal „National Science Review“ (DOI: 10.1093/nsr/nwaf166) veröffentlichten Studie zeigen das Team um Weijia Sun von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften anhand von seismischen daten der NASA-Sonde „InSight“, dass sich die etwa von Marsbeben und Meteoriteneinschlägen verursachten Scherwellen in 5,4 bis 8 Kilometer Tiefe stark verlangsamen. Eine Erklärung: Vermutlich werden sie von flüssigem Wasser in porösem Gestein abgeschwächt.

Den aktuellen Berechnungen zufolge könnte diese Schicht genug Wasser enthalten, um den gesamten Mars mit einem globalen Ozean von 520 bis 780 Metern Tiefe zu bedecken. Das wiederum entspricht in etwa jener vermissten Wassermenge, deren Verschwinden bislang nur schwer erklärbar war.

Vermutlich verschwand das einstige Wasser an der Marsoberfläche, als sich das Magnetfeld des Mars abschwächte und seine Atmosphäre dünner wurde. Während ein Teil ins All entwich, ein anderer Teil in den Polkappen fror und ein weiterer Teil in Mineralien gebunden wurde, können Verdunstung, Gefrieren und Gesteinsbindung nicht den Verlust der gesamten Wassermenge erklären, die einst die Marsoberfläche bedeckte. Einigen Berechnungen zufolge fehlt so viel Wasser, dass es einen globalen Ozean von mindestens 700 bis möglicherweise 900 Metern Tiefe ergeben würde.

Diese Gewässer könnten vor Milliarden Jahren (in der sog. Noachischen Periode) durch Einschläge von Meteoriten, die Risse in der Kruste erzeugten, in den Untergrund gelangt sein. Trotz eisiger Temperaturen an der Marsoberfläche und in den permagefrorenen Bodenschichten in der Näher der Oberfläche könnte das Wasser in größerer Tiefe flüssig geblieben sein.

Potenzial für Leben und zukünftige Mars-Kolonien
Zumindest auf der Erde war und ist flüssiges Wasser entscheidend für Leben. Auch auf der Erde überleben Mikroben in ähnlichen Tiefen wie jenen, in denen die Forschenden den versickerten Marsozean vermuten. Neben dem Potenzial in dem verborgenen Ozean auch heute noch Leben zu finden, könnte dieses Mars-Wasser zukünftigen Marsmissionen und -Kolonien auch als eine potenzielle Ressource für Trinkwasser, Sauerstoff und damit Treibstoff dienen – sofern man es durch extreme Tiefenbohrungen erschließen kann.

Recherchequelle: National Science Review

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