Die vulkanische Aktivität auf dem alten Mars hat möglicherweise organisches Leben hervorgebracht

Schon ein flüchtiger Blick auf eine Weltkarte des Mars zeigt, wie groß seine Vulkane sind. Der berühmte Olympus Mons erhebt sich dreimal höher als der Berg. Everest, und ist nur einer von mehreren Vulkanen, die den berühmten Tharsis-Kamm des Roten Planeten zieren. Vermutlich haben diese Vulkane, wenn sie aktiv Gase wie Kohlenmonoxid und Schwefel ausspeien, einen entscheidenden Einfluss auf die Marsatmosphäre gehabt.

Ein neues Papier in der Zeitschrift Ikarus schlägt vor, dass diese Vulkane tatsächlich eine Umgebung geschaffen haben, die für die alten Mikroben bewohnbar ist. Ein neues Modell, das eine Reihe von Vulkanausbrüchen zeigt, zeigt, dass die Atmosphäre des Mars mit Sauerstoffmangel und eingeschränkten sauerstoffbasierten Reaktionen anoxisch sein könnte.

"Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der alte Mars Perioden mit atoxischen und reduzierenden Atmosphären sogar durch die Mitte des Amazonas erlebt haben sollte, wann immer die vulkanische Ausgasung auf ausreichenden Niveaus aufrechterhalten wurde", schrieben die Forscher. "Die Verringerung der anoxischen Bedingungen ist potenziell förderlich für die Synthese von präbiotischen organischen Verbindungen wie Aminosäuren und daher für die Möglichkeit des Lebens auf dem Mars relevant."

"Dies ist vom Standpunkt der Astrobiologie aus wichtig, da angenommen wird, dass diese reduzierenden anoxischen Bedingungen für die Entstehung des Lebens auf der frühen Erde wichtig sind", sagte Leitautor Stephen Sholes, Ph.D. Kandidat in Erd-und Weltraumwissenschaften und Astrobiologie an der Universität von Washington, sagte in einer E-Mail an Seeker.

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Er wies darauf hin, dass die berühmten Urey-Miller-Experimente der 1950er Jahre gezeigt haben, dass elektrische Impulse in einer Umgebung mit reduzierender Atmosphäre und flüssigem Wasser komplexe organische Moleküle erzeugen. Im Gegensatz dazu würde eine oxidierende Atmosphäre diese Moleküle auch oxidieren, was sie für die Unterstützung der Bildung von Leben weniger nützlich macht.

Während der Vulkanismus auf dem Roten Planeten seit Jahrzehnten diskutiert wird, sagte Sholes, dass seine Forschung anders ist, weil es quantifiziert, wie viel Vulkanismus benötigt wird, um reduzierende Atmosphären auf dem Mars zu schaffen. Im Speziellen geht seine Arbeit der Frage nach, was dazu erforderlich ist, ob es machbar ist und wie es entdeckt werden kann.

Ein weiterer Unterschied ist der Ansatz selbst. Andere Modelle, die die Vulkan-Atmosphären-Reaktionen auf dem Mars diskutieren, konzentrieren sich darauf, wie der Planet erwärmt werden könnte, sagte Sholes, indem er ausgasierte vulkanische Gase verwendete.

"Ja, Sie brauchen flüssiges Wasser, aber Sie brauchen auch angemessene Bedingungen für das Leben, und hier stellen wir fest, dass die Vulkane die Atmosphäre so verändert haben sollten, dass sie für die Bildung komplexer bio-wichtiger Moleküle förderlicher sind", sagte er.

Wenn die Atmosphäre anoxisch war, könnten Wissenschaftler die Beweise sogar Milliarden Jahre später am Boden sehen. Das liegt daran, dass anoxische Bedingungen die Arten von Mineralien und Gesteinen verändern sollten, die sich bilden, um testbare Vorhersagen für zukünftige Mars-Missionen zu ermöglichen. Beispiele sind Mineralien aus Eisen (Eisen) - wie Siderit oder Eisencarbonat - sowie elementarer Schwefel.

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Atmosphäre des Mars in Zeiten anhaltenden Vulkanismus aufgrund von Vulkanismus-Modellen leicht in Richtung reduzierende und anoxische Bedingungen verschoben werden kann, wodurch messbare Mengen an elementarem Schwefel entstehen", so Sholes.

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Er fügte hinzu, dass elementarer Schwefel noch nicht auf dem Mars gefunden wurde, aber es ist ein schwieriger zu untersuchender Mineralstoff.

"Die verwendeten Messtechniken könnten tatsächlich dazu führen, dass es in kleinere Moleküle zerfällt, die falsch identifiziert werden könnten", sagte er.

Zwei Missionen untersuchen gerade die Marsatmosphäre. NASA MAVEN (Mars Atmosphäre und flüchtige Evolution), die in erster Linie atmosphärischen Verlust untersucht, und der TGO (Trace Gas Orbiter) der Europäischen Weltraumorganisation, die auf Minorität Moleküle in der Marsatmosphäre untersucht.

Sholes sagte, dass die Atmosphäre keine Spuren vergangener reduzierender Bedingungen beibehält, so dass uns die aktuellen Missionen nicht helfen würden, direkt über vergangene vulkanische Aktivitäten zu lernen. Ihre Messungen werden jedoch helfen, die verwendeten atmosphärischen Modelle zu verfeinern.

"Am Ende möchten wir das Modell aktualisieren, um zu testen, wie einzelne Eruptionsereignisse die Atmosphäre und die damit verbundenen Zeitpläne verändern", fügte er hinzu. "Unser aktuelles Modell geht von konstanten Vulkanausbrüchen aus, was nicht unbedingt der Fall sein würde. Wenn wir einzelne Eruptionen testen könnten, könnten wir lernen, wie groß ein Ausbruch wäre, um die Atmosphäre anoxisch zu machen und wie lange diese Atmosphäre vorher anhalten würde es würde zurückgehen. "

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