Wasser und Leben?

Die Frage, die die Menschheit in Verbindung mit dem Mars am meisten bewegt hat, war sicherlich die Frage nach Leben auf dem roten Planeten, eine Frage, deren Beantwortung sicherlich eine unvorstellbare Wirkung auf vielerlei Bereiche wie Wissenschaft, Religion und Philosophie haben und unsere Sichtweise auf die Biologie und die Evolution neu definieren...
Leben ist auf der Erde in den mannigfaltigsten Varianten vorhanden und selbst in den lebensfeindlichsten Gebieten des Planeten, in der Tiefsee wie auch in Geysiren und im ewigen Eis, anzutreffen. Warum sollte es nicht auch irgendwoanders in der Unendlichkeit des Alls anzutreffen sein?

Im Altertum stellte man sich die Gestirne und Planeten als mächtige Götter vor, die in der Himmelssphäre über die Menschen wachten. Als Jahrhunderte später mit der Renaissance die bis dahin größte Blütezeit der Wissenschaft begann, erkannte man recht bald, dass der Mond zu unwirtlich und die Sonne zu heiß war, um Leben hervorzubringen. So richtete man den Blick einen Schritt weiter. Er sollte schließlich am Mars hängenbleiben, jenem geheimnisumwitterten Planeten, der der Erde so nahe kommt, wie kaum ein anderer Himmelskörper. Im Laufe des 18. und 19. Jahrhunderts wurden zahlreiche Science-Fiction-Geschichten über Abenteuer auf dem Mars geschrieben, doch auch die meisten Wissenschaftler jener Epoche waren von der Existenz grüner Männchen auf dem roten Planeten überzeugt. Ihr überzeugtester Vertreter war Percival Lowell, der sich bis zu seinem Tode Anfang des 20. Jahrhunderts sicher war, die Machenschaften der Marsbewohner beobachtet zu haben. Er glaubte, riesige Kanäle gesehen zu haben, mit denen die Marsianer Wasser von den (tatsächlich zum großen Teil aus Wassereis bestehenden) Polkappen zu den trockenen Äquatorregionen leiten sollten.

Im Laufe der Dekaden fand man heraus, dass der Mars zu kalt und seine Atmosphäre zu dünn war, um, wie Powell meinte, ein für Lebenangenehmes Klima zu erzeugen. Nachdem die ersten Raumsonden die Theorie des leblosen Mars unterstützt hatten, waren die meisten Hoffnungen verflogen. Sie keimten erst wieder auf, als man bewies, dass auf der Erde Kleinstlebewesen selbst unter mörderischen Druck- und Temperaturverhältnissen überleben konnten. Den einzigen Knackpunkt stellte der Mangel an Wasser dar.
Wasser (in flüssiger Form) ist die Grundlage und Bestandteil aller bekannten Lebewesen auf der Erde. Kein kohlenstoffbasiertes Lebewesen kann ohne Wasser auskommen - sie vermögen lediglich, wie einige Wüstentiere, sparsam damit umzugehen. Und da man allgemein die Chancen, auf siliziumbasierte (oder noch fremdere) Lebewesen auf dem Mars zu treffen, für äußerst gering einschätzte, war die Schlussfolgerung klar: Wenn man Lebewesen finden wollte, musste man zuerst Anzeichen von flüssigem Wasser finden.

Unter den Gesichtspunkten der von den Raumsonden und Messungen ermittelten Daten über die Atmosphäre und das Klima des roten Planeten wurde bald klar, dass Wasser an der freien Luft nicht in flüssiger Form existieren konnte, denn bei dem geringen Luftdruck würde es augenblicklich verdampfen. Wo konnte es also sonst in flüssigem Aggregatszustand existieren? Die Antwort war ebenso offensichtlich wie verblüffend: Unter der Oberfläche. Hier stellt der Luftdruck kein Problem dar und auch die Schwierigkeiten, die durch die niedrigen Temperaturen und die hohen Strahlungswerte entstehen, sind zumindest zum Teil beseitigt. So entstand bereits in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts die Theorie, dass nur wenige Millimeter unter der Oberfläche in winzigen, wassergefüllten Nischen Mikroben existieren können, denn dies wurde auch schon in der Antarktis beobachtet. Ebenfalls denkbar, wenn auch etwas vager, ist die These, dass Leben in riesigen, wassergefüllten Bassins tief unter der Marsoberfläche einen Weg gefunden haben könnte. Wenn dortige Lebewesen auch Spekulation sind, so scheint doch die Existenz jener Bassins sicher zu sein...

Man entdeckte nämlich neben breiten Flussbetten und verschlungenen Tälern mit unzähligen Einmündungen auch Systeme von Nischen (hügelige und nach dem Wasseraustritt eingefallene Austrittsstellen), Rinnen (voluminöse, ausgewaschene Flussläufe) und Auswürfen (Auslaufdeltas, in denen auch das restliche Wasser verdunstet oder gefroren ist und sich der Abraum abgelagert hat), die durch Wasser verursachten Formationen auf der Erde sehr stark ähneln, bei denen in kürzester Zeit riesige Mengen von Wasser durch die Oberfläche brechen und sich in die Ebenen ergießen. Man ist sich mittlerweile so gut wie sicher, dass jene Figuren, die man in unglaublicher Quantität auf dem Mars antrifft, durch flüssiges Wasser entstanden sind. Bislang gibt es für diese Phänomene, bei denen sich innerhalb von etwa 2 Wochen - vielleicht sogar noch rascher - unvorstellbare Mengen von Wasser über den Planeten ergossen haben (zum Teil das 1000-fache Volumen des Amazonas) und noch schneller wieder verdunstet sind, nur eine plausible Erklärung. Diese setzt die Existenz von riesigen, unterirdischen Wasserreservoirs voraus. Beispielsweise durch Meteoriteneinschläge, Erosion oder Erdrutsche nähern sich die normalerweise 100 bis 400 Meter tief (und bis jetzt noch unerklärlicher Weise recht polnah und schattig) gelegenen, meist nur ein Volumen von etwa 2,5 Millionen Litern besitzenden Bassins der Oberfläche, was vor allem an Berghängen entscheidend sein kann.

Das Sickerwasser an den, was diese Theorie bestätigt, immer auf der Schattenseite gelegenen Abhängen, Talrändern und Kraterwänden gerät in Kontakt mit der dünnen Luft der Marsatmosphäre und verdampft sofort. Dabei kühlt sich das unmittelbar dahinter liegende Wasser stark ab, da ihm sehr viel Energie entzogen wird. So bildet sich ein Eisdamm, auf den der Druck des nachfließenden Wassers immer stärker wird, bis der Damm schließlich bricht und sich das Wasser in einer riesigen Flut in den Kraterboden ergießt, dabei viel Geröll mit sich reißt und so die noch heute sichtbaren Rinnen, Kanäle und Auswürfe formt. Der letzte bekannte derartige Ausbruch größerer Art hat, wie die geringe Anzahl der Krater in jenem Gebiet belegt, erst vor etwa 2 Millionen Jahren stattgefunden, was die Theorie, nach der auf dem Mars noch immer Wasser existiert, weiter festigt. Andere, kleinere Ergüsse, zum Beispiel an Kraterwänden, sollen sich gar in geschichtlicher, zum Teil sogar noch viel modernerer Zeit ereignet haben, da sie sehr frisch aussehen (unter anderem keine Krater) und manchmal sogar noch andere, ebenfalls ausgesprochen junge geologische Strukturen wie zum Beispiel nur wenige Äonen alte Dünen überdecken (derartige Formationen kommen vor allem in Polnähe in erstaunlicher Vielfalt und ungewöhnlicher geologischer Zusammensetzung vor). Einer von ihnen ist gar so wenig von frischem Marsstaub bedeckt, dass er eventuell erst wenige Tage - vielleicht aber auch einige Monate - vor der Aufnahme durch die Kameras von Mars Global Surveyor entstanden ist. Wenn die Bestätigung dieser sehr wahrschinlich korrelten These gelänge, wäre dies ein untrüglicher Beweis für die Existenz riesiger, unterirdischer Wasserreservoire und ihre Aktivität auf dem roten Planeten bis in die heutige Zeit.

Aber nicht nur derartige Rinnen und Auslaufareale finden sich auf dem roten Planeten, sondern auch riesige Becken und tiefe Kanalsysteme, von denen das Valles Marineris, dass die gesamte USA bedecken würde, das mit Abstand größte ist. Zum Teil bis zu 7 Kilometer tief und 5000 Kilometer lang, übertrifft es den Grand Canyon auf der Erde bei weitem. Auch wenn manche Sedimentationsvorgänge auch von Vulkanausbrüchen und Meteoriteneinschlägen herrühren könnten (allerdings nur, wenn man aufgrund der unterschiedlichen Dicken der Schichten von einem in jener Epoche stark schwankenden Luftdruck ausginge), erscheint doch eines sicher: Derartig riesige Gebilde wie das Valles Marineris mitsamt seinen komplexen aerologischen Formationen können praktisch nur (beziehungsweise hauptsächlich) durch Unmengen an Wasser - wenn auch indirekt durch den Vulkanismus verursacht - geschaffen worden sein kann. Außerdem ließen sich viele der (allesamt etwa 3,5 Milliarden Jahre alten und zum Teil ausgesprochen dicken) Sedimentationsschichten, vor allem in Kratern, Schluchten und Tiefebenen in der Nähe des Marsäquators, zumindest auf unserem Planeten nur mit der Existenz von stehenden Gewässern wie Ozeanen und Seen erklären. Hier, in den nördlichen Hochebenen von Amazonis Planitia ist der Boden so glatt, eben und frei von Kratern - auch von in der südlichen Hemisphäre verbreiteten schlammigen Spritzkratern, die beim Einschlag von Meteoriten auf Permafrostboden entstanden sind - wie sonst nirgendwo auf dem Mars. Riesige und gut erhaltene Sedimentationsschichten aus Wasser, Kohlendioxid und Sand, zum Teil durch unbekannte Kräfte horizontal aufgefaltet, beschreiben die gesamte Planetengeschichte. Ähnlich verhält es sich mit den merkwürdigen, elliptischen Einbuchtungen in den Polkappen, welche vermutlich durch Sublimation und Einstürze entstanden sind und sich noch immer weiterentwickeln...

Schluss- endlich reichen den meisten Forschern sogar allein die Flussbetten - zum Teil sehr viel größer als der Amazonas und dennoch heutzutage trockener als die Sahara -, die in ihrer Form, ihrem Aufbau und ihrer Struktur fast perfekte Kopien ihrer Ebenbilder auf unserem Planeten sind. Kaum jemand zweifelt heute noch ernsthaft daran, dass einst Wasser auf dem roten Planeten floss und ihn entscheidend prägte: Wasser ist neben Kohlendioxid die einzige Substanz, die auf dem Mars in allen drei Aggregatzuständen vorkommen kann (die Temperaturen liegen wie auf der Erde nahe dem Tripelpunkt von Wasser). Und derartig bedeutsame Stoffe dokumentieren und prägen die Entwicklung eines jeden Planeten auf eine kaum verkennbare Weise.

Es ist daher mittlerweile so gut wie erwiesen, dass einst auf dem roten Planeten ganz andere Lebensbedingungen herrschten (Nur wenige Forscher glauben - zum Beispiel mithilfe des nur in Trockenheit existierenden Minerals Olivin - beweisen zu können, dass der Mars nie warm und feucht war; und praktisch niemand vermag die Beweise für Wasser zu entkräften). Immerhin kann auch die Rostschicht an der Oberfläche, die dem Mars seine charakteristische Färbung verleiht, eigentlich nur unter dem Einfluss von Wasser entstanden sein und die Wassereiswolken in großer Höhe, an den Polen (dort auch in sehr großen Mengen im Boden in den polaren Sedimenten bis zum 70. Breitengrad) und auf der Leeseite der hohen Berge sind noch heute ein stummes Zeugnis jener Zeit, in der auch der rote Planet eine blaue Welt war. Außerdem liegen der Deuteriumanteil am Wasser sowie die Anteile verschiedener anderer radioaktiver Isotope auf dem Mars gut 5 Mal höher als auf der Erde, was auf das Entweichen großer Mengen - insgesamt etwa 1 bis 2 Kilogramm pro Sekunde - des leichteren Wassers aus der Atmosphäre des zu leichten Planeten zurückzuführen ist (Aus diesen Werten lassen sich auch die Mengen der verschiedenen molekularen Stoffe wie Stickstoff auf dem jungen Mars bestimmen). Auch dieses Fakt würde für große Wasservorkommen in der Vergangenheit des Mars sprechen. Einige Forscher glauben heutzutage sogar, anhand von Gesteinsuntersuchungen den Verlauf der Küstenlinie eines vor Jahrmilliarden verschwundenen Marsozeans in der nördlichen Hemisphäre rekonstruieren zu können. Dabei gehen sie von 2 unterschiedlichen Ausdehnungen des Nordmeers aus, das dabei eine durchschnittliche Tiefe von 560 Metern beziehungsweise über einem Kilometer und eine maximale Tiefe von mehr als 1,5 beziehungsweise 3,5 Kilometern besitzen würde (Wahrscheinlich sind die Meere schrittweise geschrumpft). Doch ganz egal, ob der Ozean 10^8 Kubikilometer Wasser enthielt oder nur den tausendsten Teil davon - was immer noch fast dem Volumen des Mittelmeeres entsprechen würde - seine Existenz wird kaum noch bestritten (Tatsächlich gehen heute die meisten Wissenschaftler von einer globalen Wassermenge von 2 *10^7 bis 2 *10^9 Kubikilometern aus). Damit war der Mars in jener Zeit vermutlich deutlich wasserreicher als die Ur-Erde. Zu diesen riesigen Gewässern kam noch ein ausgeprägtes und offensichtlich relativ humides Klima hinzu. Die Temperaturen auf dem Mars waren vor knapp 4 Milliarden Jahren fast so hoch wie sie heute auf der Erde sind. Das wichtigste jedoch war der Luftdruck: Auch er war damals kurz nach der Entstehung der ersten Atmosphäre, wie durch Sedimentablagerungen bestätigt wurde, etwa 50 bis 100 Mal so hoch wie er es in der Gegenwart ist. Unter diesen Umständen ist eine Entstehung von Leben auf dem Mars genauso denkbar wie auf der Erde. Und da sich eben in diesem Zeitrahmen auf unserem Planeten die ersten primitiven Lebensformen bildeten, könnte uns eine Entdeckung derartig alter Fossilien auf dem Mars sehr viel über die Entstehung des Lebens auf unserem Planeten mitteilen. Dabei ist der rote Planet besser für derartige Untersuchungen geeignet als die Erde: Der Mars hat im Gegensatz zu unserem Planeten eine Erosion, die klein genug ist, um solche Spuren nicht zu verwischen und gleichzeitig eine Atmosphäre, die dicht genug ist, um die Entstehung solcher Mikroben ermöglicht zu haben - damit stellt er ein einzigartiges Forscchungsobjekt dar, da auf ihm im Gegensatz zu Mond und Merkur derartige Strukturen entstanden sind, aber dennoch im Gegensatz zu Venus und Erde bis heute noch nicht wieder abgetragen worden sind). Doch während die Evolution auf der Erde rasch voranschritt, versiegte auf dem Mars das Leben, der Wasserkreislauf wurde unterbrochen, die - sehr erdähnlichen - Flussbetten, Seen und Meere trockneten aus und er wurde zu dem Planeten, wie wir ihn heute kennen, auf dem wohl höchstens Bakterien überleben können. Daher beschäftigt die Wissenschaftler die auch für unsere Zukunft entscheidende Frage, wie der äußerste der erdähnlichen zu einem derart lebensfeindlichen Himmelskörper (und dennoch nach der Erde immer noch mit Abstand lebensfreundlichsten Planeten im Sonnensystem) werden konnte.

Um dass zu verstehen, muss man erst einmal wissen, was den roten Planeten so stark aufheizen konnte. Hierfür waren die zahllosen Meteoriteneinschläge in der Frühzeit des Sonnensystems (vor etwa 4,5 bis 3,8 Milliarden Jahren) verantwortlich, die auch auf dem jüngst - aus den sich im Zentrum des Sonnensystems ansammelnden schweren Elementen - entstandenen Protoplaneten Mars einen sehr ausgeprägten und kraftvollen Vulkanismus in Gang setzten. Die dabei freigesetzten Gase - vor allem Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf - erzeugten eine heiße und schwere Atmosphäre, die der der Erde wohl bezüglich ihrer Dichte kaum nachstand und die erste, vermutlich vor allem aus Wasserstoff bestehende Atmsophäre unseres Heimatplaneten bei weitem übertraf. Obwohl sie vermutlich für unsere Verhältnisse giftig war, setzte sie dennoch einen gigantischen Treibhauseffekt in Gang und ermöglichte damit flüssigem Wasser in großer Menge die Existenz an der Oberfläche. Auch die anderen Faktoren wie Humidität und Temperatur standen denen der Erde bekanntlich kaum nach. Und da sich zu derselben Zeit und unter denselben Begleitumständen auf der Erde die ersten selbstreproduzierenden kohlenstoffbasierten Molekülketten, das erste Leben entwickelte, wäre es mit Sicherheit nicht weiter verwunderlich, wenn auf dem Mars dasselbe geschehen wäre. Im Gegenteil: Es würde eher den meisten wissenschaftlichen Kenntnissen widersprechen, wenn sich auf dem roten Planeten kein Leben entwickelt hätte...

Doch dann, vor etwa 3,8 bis 3,5 Milliarden Jahren (am Ende der sogenannten Noachischen Epoche, die lange genug dauerte, um primitivem Leben die Entstehung zu ermöglichen) kam es zum Kollaps: Der Mars war im Gegensatz zur Erde nicht groß genug, um eigene Energien in ausreichendem Umfang zu speichern. Der Vulkanismus bekam weniger Nachschub und versiegte schließlich (es kam lediglich noch einmal vor etwa 800 Millionen Jahren zu einer Phase erhöhter Aktivität, während derer sich verheerende, aber kurze Überschwemmungen ereigneten, wohingegen der Mars heute - wie durch seismische Messungen bewiesen wurde - geologisch praktisch zur Ruhe gekommen ist). Die Kohlendioxidatmosphäre, die wie auf der Erde langsam ausgewaschen wurde, konnte sich nicht mehr erneuern. Große Teile der Lufthülle verdunsteten ins All oder wurden von dem Sonnenwind fortgetragen. Nicht unbeträchtliche Anteile des Kohlendioxids wurden unter chemischen Prozessen als Karbonate in Regolithschichten im Boden festgehalten oder verblieben in der Atmosphäre. Während der hunderte Millionen Jahre dauernden Übergangsepoche schwand die Gashülle um den Planeten immer mehr, er kühlte immer weiter aus. Der Nachschub der Vulkane versiegte vor einigen hundert oder vielleicht auch nur dutzend Millionen Jahren vollends, Überflutungen wurden immer seltener und damit wurde kaum mehr Kohlenstoff aus dem Boden gelöst und in die Lufthülle zurückbefördert; die Lufthülle konnte nur ein Hundertstel der Wärme behalten wie auf der Erde. Ähnlich wie bei einer Kettenreaktion verstärkte sich der Effekt immer mehr, bis der Planet so kalt, trocken und atmosphärenlos wurde, wie er uns heute bekannt ist. Der Mars wanderte langsam aus dem Zentrum des „Lebensgürtels des Sonnensystems“ hinaus.

Doch wohin verschwand das Wasser auf dem roten Planeten? Teile davon gingen sicherlich unwiederbringlich ins Weltall verloren. Große Mengen des kostbaren Gutes hingegen befinden sich noch heute auf dem scheinbar erfrorenen Planeten. Nur ein kleiner Teil davon entfällt auf die Atmosphäre, in der in großer Höhe neben Halos verursachenden Trockeneiswolken Wassereiszirren dahinschweben oder sich in den Canyons und Tiefebenen Morgendunst bildet, der sich zum Teil als Raureif oder gar als Schnee (zusammen mit dem Trockeneisschnee) auf die Oberfläche legt oder mit dem Oberflächengestein chemische Verbindungen eingeht. Doch alles Wasser in der Atmosphäre würde lediglich ausreichen, um eine 1 Zentimeter dicke Schicht auf dem Planeten zu bilden, nur ein minimaler Bruchteil der ehemaligen 10 bis 500 Meter. Weitaus mehr Wasser versteckt sich in der nördlichen Polkappe und in der Umgebung (zum Beispiel in Tälern und Kratern), welches im - im allerdings wegen der dortigen Aphelstellung des Mars schwächeren - Nordsommer nach dem Abschmelzen der obersten Schicht aus Trockeneis (sorgt für ganze 30 % des Kohlendioxids in der Atmosphäre, die im Winter in zum Teil meterdicken Schichten als Bodeneis gespeichert sind) freigelegt wird...

Und selbst der Südpol besteht neuesten Erkenntnissen nach unter einer dicken Kohlendioxidschicht vor allem aus Wasser. Der Nordsommer ist zwar nicht so stark, dafür aber wegen der geringen Geschwindigkeit nahe des (wegen der Anziehungskraft von Jupiter unterschiedlich großen) Aphels viel länger als der Südsommer - umgekehrt ist der Südwinter über 50 Tage länger als der Nordwinter, wobei sich die ganze Situation alle 75.000 Jahre umkehrt. Zusammenfassend läßt sich für unsere Zeit sagen: Der Nordsommer ist kühl und lang, der Winter ist mild und kurz, wohingegen in der Südhemisphäre der Sommer heiß und kurz, der Winter hingegen lang und kalt ist. Durch diese zahlreichen äußeren Einflussfaktoren erwartet man sich eine höchst interessante Klimageschichte von Sedimentuntersuchungen auf dem roten Planeten. Und auch auf die Polkappen haben die unterschiedlichen Jahreszeiten sehr starke Auswirkungen: Im Gegensatz zum Nordpol verändert sich die Ausdehnung der jungen Südpolkappe daher jedes Jahr beträchtlich; in manchen Jahren scheint sie gar vollständig sublimiert zu sein... Viele Forscher glauben obendrein, dass die Polkappen im Rhytmus von nur wenigen Jahrhunderten sehr stark in ihrer Größe variieren und dabei zur Zeit ihrer geringsten Ausdehnung alle paar Äonen soviel Kohlendioxid in die Atmosphäre freigeben, dass sogar flüssiges Wasser an der Oberfläche denkbar wäre. Es sieht für manche Wissenschaftler so aus, als würde sich eine derartige Situation in 2 oder 3 Jahrhunderten wieder einstellen...

Wieder auf den Wasserdampfgehalt der Atmosphäre bezogen, stellt trotz des etwas kühleren Sommers das am (wassereisbedeckten) Nordpol während der langen Zeit im Frühjahr und Sommer verdunstende Wasser die Hauptquelle für den Wasserdampfnachschub der Lufthülle dar. Hier hält sich zudem noch einiges an Potenzial verborgen. Doch es gibt noch einen größeren Wasserspeicher: Bereits die obersten paar Zentimeter des (Permafrost-)Bodens enthalten sowohl viel Wasser wie die gesamte Atmosphäre zusammen - eventuell existiert ein gutes Stück tiefer sogar noch Grundwasser in flüssiger Form. Auch aus diesem Reservoir dicht unter der Planetenoberfläche wird die Lufthülle mit Wassernachschub versorgt. Insgesamt, so schätzen viele Forscher, befinden sich noch etwa 3,2 bis 4,7 *10^7 Kubikkilometer Wasser auf oder in dem roten Planeten, etwa 1/3 der urspünglichen Menge. Diese Menge würde immer noch reichen, um eine 22 bis 30 Meter tiefe Wasserschicht um den ganzen Planeten zu bilden, immerhin genug, um einen Großteil der nördlichen Tiefebenen hunderte von Metern tief zu fluten.

Was auf der Erde gilt, ist auch für den Mars höchstwahrscheinlich: Wasser bedeutet Leben. Man hat zwar bisher trotz einiger kostenintensiver Missionen (allen voran Viking) noch kein Leben auf dem Mars gefunden, doch scheint es wahrlich nicht unwahrscheinlich, dass sich unter den geschützten Bedingungen der riesigen Höhlen der Wasserreservoirs, in geschützten Tälern, im Bächen unter dem (zum Teil seine Ausdehung variiernden) ewigen Eis der Polkappen oder direkt unter der Oberfläche von Steinen in kleinen Wassertröpfchen, die alle notwendigen Minerale beeinhalten, Leben entwickelt und bis heute gehalten haben könnte. Und selbst wenn der Mars heute ein toter Planet ist, so ist es doch sehr wahrscheinlich (und für die Wissenschaftler zum Verständnis unserer eigenen Geschichte unglaublich wichtig), dass auf ihm die Fossilien antiker Kleinstlebewesen zu finden sind. Zwar ist es aufgrund der kurzen feuchten Epoche nur schwer vorstellbar, dass sich höhere Lebewesen entwickelt haben könnten, doch die Chancen auf die (ehemalige) Existenz niederer Tiere und Pflanzen wie Bakterien, Plankton oder Algen stehen erstaunlich gut.

1995 lösten die beiden NASA-Forscher Everett Gibson und David McKay eine Sensation aus: Sie waren nach langem Überprüfen ihrer These mit der Meldung an die Presse getreten, sie hätten in einem - wie ausführliche Untersuchungen von Gasblasen darin ergeben hätten - vom Mars stammenden und 13.000 Jahre nach seinem Einschlag im Eis der Antarktis gefundenen Meteoriten Spuren von Leben entdeckt. Ihre These war vorerst nur schwer anzufechten: Derartige Himmelskörper, sogenannte SNC-Meteoriten, wurden vor Millionen von Jahren durch kataklystische Ereignisse aus dem Planeten gesprengt. Nur von einem guten Dutzend ist bekannt, dass sie es auf ihrer Odyssee vom roten Planeten bis zur Erde geschafft haben.

Ihr großes wissenschaftliches Potenzial rührt daher, dass ihre Authenzität nun einmal nicht anzufechten ist, und dass die in den uralten Marsgesteinen aus Basalt, einem dunklen, eisen- und magnesiumhaltigen Eruptivgestein, eingeschlossenen Luftblasen nicht nur die jahrmillionenalte Atmosphäre des Mars konserviert haben, sondern auch andere Fremdkörper mit sich führen können. In dem Fall dieses achondriten Steinmeteoriten (seine Bezeichnung ist ALH84001, da der 17 Zentimeter lange und 1,9 Kilogramm schwere Himmelskörper 1984 als erster Meteorit in den Alan Hills in der Antarktis gefunden wurde) glaubten die Forscher nach 2 Jahren intensiver Untersuchungen an eine wissenschaftliche Sensation: Sie berichteten am 7. August 1996 öffentlich, dass sie eine Kette von Beweisen für das Vorhandensein für Leben auf dem Mars gefunden hätten. Obwohl, wie der NASA-Administrator Goldin mitteilte, die Beweise nicht absolut schlüssig waren, glaubte er doch fest an die Entdeckung und bot Wissenschaftlern in der ganzen Welt an, den mit 4,5 Milliarden Jahren extrem alten und vor 16 Millionen Jahren als einziger der Marsmeteoriten aus den alten, nördlichen Lavaebenen des Planeten gesprengten Felsbrocken zu untersuchen. Doch die Ergebnisse blieben auch weiterhin unschlüssig.

Gibson und McKay beharrten ebenfalls immer noch auf ihrer Meinung. Dabei hatten sie 3 Hauptargumente für ihre These vorzubringen:
                    1.) Kalziumkarbonatkügelchen, die eventuell organischen Ursprungs sein könnten
                    2.) organisches Material (polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe), welches, so ihre Meinung, vom Mars stammte
                    3.) versteinerte Formationen, die wie sehr kleine Organismen (Nanobakterien) aussehen

Diese winzigen Versteinerungen stellten für die Öffentlichkeit den aussagekräftigsten Beweis dar, obwohl sich bei der Vorführung der Dias jener Strukturen selbst McKay skeptisch zeigte: "Was sie hier sehen, kann alles mögliche sein. Beispielsweise eingetrocknete Lehmpartikel - oder auch Mikrofossilien aus der Antarktis. Oder Mikrofossilien vom Mars. Unsere Deutung - die Interpretation, die wir bevorzugen - ist es, dass dies mikrofossile Strukturen vom Mars sind." Doch der erste unabhängige Forscher, J. William Schopf von der University of California, meinte, dass - wie Carl Sagan einst forderte - "außerordentliche Behauptungen auch außerordentlicher Beweise bedürfen." Er stellte den Vergleich mit 3,5 Milliarden Jahren (entspricht fast dem Alter der Karbonatkügelchen) alten Fossilien von der Erde an, bei welchen man die Zellwände und die organische Substanz eindeutig erkennen konnte und die hundertmal größer waren als die "Fossilien" vom Mars. Auch die These der organischen Entstehung der Karbonatkügelchen, welche auf ein Alter von 1,3 bis 3,6 Milliarden Jahren geschätzt werden und sicherlich extraterrestrischen - genauer gesagt, marsianischen - Ursprungs sind, stand er skeptisch gegenüber: Er meinte, dass diese Formationen auch durch große Hitze und hohen Druck, wie sie bei dem Aufprall herrschten, entstanden sein könnten, wobei eventuell existierendes Leben vernichtet worden sein könnte. Die Entdeckung von organischen Molekülen bestätigte er, meinte jedoch, dass sie sich auch aus Mineralien gebildet haben könnten. Als Fazit verlautbarte er, dass aus diesen Fakten nicht zwingend auf Leben auf dem Mars geschlossen werden könne, sich die Wissenschaftler aber auf dem richtigen Weg befanden.

Andere Forscher, allen voran der Chemiker Richard Zare, erbrachten plausible Beweise für die These der beiden NASA-Forscher: Die organischen Kohlenstoff-Verbindungen, kurz PAH genannt, die sich tatsächlich in der Nähe der Karbonatkügelchen befanden, mussten seiner Meinung nach in dem Stein entstanden sein. Die biologischen Vorgänge, falls vorhanden, hatten sich dort abgespielt, wo Flüssigkeit in Risse im Stein eingedrungen war, was durch den Fund von Salzen und Tonen - beides unter Wasser entstanden - bestätigt wird. Dabei können diese Prozesse auf der Erde praktisch nur durch das Absterben von Lebewesen ausgelöst werden. Die Karbonatkügelchen bildeten sich später als der Stein selbst, der fossile Reste von Mikroorganismen zu beinhalten scheint. Die magnetischen Partikel im Meteoriten (Magnetitkristalle, vor allem Fe₃O₄) könnten sich - wenn dies auch unwahrscheinlich erscheinen mag - anstatt in den Zwischenräumen organischer Substanzen, eventuell sogar um fotosynthesebetreibende Bakterien herum, durch chemische Reaktionen in lebenden Organismen gebildet haben. Die Magnetitkristalle dienen den Bakterien auf der Erde danach als Orientierungshilfe, welche auf der Erde die einzige Möglichkeit darstellen, wie diese Formen entstehen können. Auch die Größe stellte kein Problem dar: Auf unserem Planeten existieren aller Wahrscheinlichkeit nach Nanobakterien mit ähnlichen Ausmaßen.
Somit schien alles zu passen. Nach langfristigen Untersuchungen schlussfolgerte Zare: "Keine dieser Beobachtungen weist für sich allein schlüssig auf das Vorhandensein früheren Lebens hin, doch wenn man sie alle zusammengenommen betrachtet, vor allem in ihrer räumlichen Beziehung, können wir folgern, dass sie der Beweis für eine primitive Form von Leben in früherer Zeit auf dem Mars sind." Und nun brach die Debatte erst richtig los...

Zur nächsten Konferenz der Mond- und Planetenwissenschaften in Houston 1997 bewarben sich 45 Laboratorien, um den Stein zu untersuchen und dabei die zwei Kernprobleme unter die Lupe zu unternehmen, die sich herausgebildet hatten. Erstens wollten sie herausfinden, bei welcher Temperatur sich die Karbonate gebildet hatten und ob die Fossilien nicht doch zu klein waren, um versteinerte Lebewesen zu sein. Weiters war man sich nicht sicher, ob die PAHs mit ihren organisch entstandenen Kohlenstoffisotopen nicht erst auf er Erde hinzugekommen waren. Dennoch blieben Gibson und McKay zuversichtlich und setzten ihre ganze Hoffnung in die Karbonatkügelchen. Ihre These beruhte maßgeblich darauf, dass diese Kugeln winzige Eisenoxid- und Eisensulfatspuren enthielten, wie sie von irdischen Bakterien erzeugt werden, was zusammen mit den organischen Kohlenstoffen und den fossilienähnlichen Strukturen mehr als nur Vermutungen erlaube. Sie lehnten die Theorie der Kohlenstofferzeugung unter hoher Temperatur ab, da neue Ergebnisse zeigten, dass solche Prozesse auch bei niedrigeren Temperaturen möglich waren. Mittlerweile sind die beiden Forscher von ihrer Hypothese gar überzeugter denn je zuvor. Auch wenn die Ergebnisse nicht klar genug sind, um eine eindeutige Deutung zu ermöglichen, so scheint es mittlerweile doch sehr wahrscheinlich, dass einst auf dem Mars Leben existierte und eventuell noch immer existiert.

Doch der Meteorit ist bekanntlich unvorstellbar alt. Wie sieht es heute mit Leben auf dem Mars aus? Gibt es (immer noch) Lebensformen auf dem roten Planeten? Im Gegensatz zu noch vor ein paar Dekaden glauben nun viele Wissenschaftler daran. In den letzten Jahren wurden auf der Erde Lebewesen in den unglaublichsten Umgebungen gefunden, so zum Beispiel in der pechschwarzen Tiefsee, in Ölquellen und schwefeligen Vulkanschloten oder in kochend heißen Geysiren. Sie kommen ohne Luft und ohne Licht aus, sondern ernähren sich von Schwefel und beziehen ihre Energie aus dem radioaktiven Zerfall im Erdinnern. Auch 400 Meter unter dem arktischen Eis wimmelt es in Wasserpfützen noch von Leben. Selbst in 1,5 Kilometer tiefen Basaltgesteinen existieren noch bizarre Lebensformen, die sich nur von Gestein und Wasser ernähren. Manche von ihnen haben gar weniger als ein Drittel mit dem Erbgut von normalen Bakterien gemeinsam, da sie sich seit Milliarden von Jahren eigenständig weiterentwickeln konnten.
Forscher um Carl Sagan haben gar bewiesen, dass selbst einige irdische Mikroben selbst unter den unwirtlichen Bedingungen der Marsoberfläche, die sie im Modell nachgestellt hatten, überleben und sich zum Teil sogar reproduzieren konnten.

Dabei fällt es wesentlich leichter, die Frage, ob es auf dem Mars Leben gibt, mit ja zu beantworten. Hierzu benötigt man nur ein einziges Lebewesen, wohingegen der Beweis des Gegenteils immer wieder mit dem Hinweis auf noch geschützere Nischen ausgeräumt werden kann. So besteht die durchaus gerechtfertigte Hoffnung, dass, wenn es auch schwer aufzuspüren sein wird, irgendwo auf dem Mars in geschützten Nischen das Leben Fuß gefasst und sich bis heute gehalten hat. Auf der Erde entstanden die meisten uns bekannten Lebensformen, als sich unter immenser Zufuhr von Energie Wasser, Wasserstoff, Methan und Ammoniak zu Aminosäuren, den Grundbausteinen des Lebens, verbanden. Doch andere Arten, zum Beispiel in der Tiefsee, blicken auf eine vollkommen eigenständige Entwicklungsgeschichte zurück. So entstand die immer noch anerkannte These, dass das Leben in der Nähe von Hitze und Wasser - und nicht als dünne Suppe in den Ozeanen - entstand. Somit könnten gerade derart unwirtliche Orte wie heiße Quellen den Ursprungs alles Seins auf diesem Planeten darstellen. Und wenn das auch nur reine Spekulationen sind, so könnten hier doch Marsbakterien oder, in geschützten Nischen unter der Oberfläche, in sogenannten Biooasen, gar noch höhere Kreaturen bis zum heutigen Tage überlebt haben, zumal der Mars vor Jahrmilliarden - wie magnetisch geladene Mineralien vermuten lassen - vermutlich ein recht starkes Magnetfeld besaß, was eine wichtige Voraussetzung für höhere Lebensformen als Mikroben darstellt.
Manche Wissenschaftler wie die beiden Professoren Frank und Ted von Hippel vermuten gar, dass das Leben zuerst auf dem Mars beziehungsweise auf der Erde entstand und dann mithilfe der Meteoriten zum jeweils anderen Planeten transportiert wurde oder gar von einem völlig anderen Himmelskörper zu den inneren Planeten des Sonnensystems gelangte. Dabei gilt: Die Wahrscheinlichkeit, dass der Mars die Erde "infiziert" hat, ist aufgrund seines schwächeren Gravitationsfeldes höher als umgekehrt. Somit könnte unter (sehr unwahrscheinlichen) Umständen der rote Planet die Wiege der Menschheit sein...

Aber nicht nur die Orte, an denen Leben entsteht, können exotischer sein, als man denkt. Auch die Orte, an denen Lebewesen überleben - wie in einer 3 Kilometer tiefen Basaltformation, wo Mikroben dank äußerst energiearmer Stoffwechselvorgänge (eine Vermehrung pro Jahrhundert) überleben - können äußerst unkonventionell ausfallen. So fängt man jetzt auch auf dem Mars an, bevorzugt nach Gebieten zu suchen, wo es einst (und vielleicht immer noch) flüssiges Wasser und Energie gegeben hat. Dazu gehören auch hydrothermale Umgebungen tief unter dem Boden, die vom Planetenkern mit Thermalenergie und (flüssigem) Wasser versorgt werden. Unglücklicherweise ist es außerordentlich schwer, derartige Lebensformen zu entdecken. Dazu bräuchte man schon Rover-, Bohr- oder gar die ehrgeizigen Sample-Return-Missionen. Die beste Alternative würde aber natürlich immer noch eine bemannte Mission zum Mars darstellen.

Doch ganz egal, ob wir es entdecken oder nicht: Das es auf dem Mars einmal Leben gab, ist - soweit keine neuen, dagegen sprechendenn Erkenntnisse vorliegen - sehr wahrscheinlich. Doch warum sollte es auf dem roten Planeten ausgestorben sein? Warum sollte es dort nicht genauso anpassungsfähig und einfallsreich sein wie die Evolution auf unserer Welt? Denn eine Regel - so lehrt uns bereits der Evolutions-Thriller Jurassic Park - scheint für alle Planeten zu gelten: Das Leben findet immer einen Weg...

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