Herr Schulze-Makuch, für die Suche nach außerirdischem Leben in unserem Sonnensystem ist der Mars ein aussichtsreicher Kandidat. Für wie wahrscheinlich halten Sie Leben auf dem Mars?

Die Wahrscheinlichkeit, dass wir auf dem Mars Spuren von Leben finden, ist aus meiner Sicht recht hoch. Vor knapp vier Milliarden Jahren gab es dort Ozeane, die Atmosphäre war dichter. Außerdem war es deutlich wärmer als heute. Dazu kommt, dass es in dieser Zeit einen regen Meteoritenaustausch zwischen Erde, Mars und Venus gab. Das heißt, wenn auf der Erde mikrobielles Leben entstand, könnte es auch auf die anderen Planeten gelangt sein oder sogar von dort kommen.

Erst später gingen die Klimaentwicklungen auf Mars und Erde auseinander. Der Mars wurde kälter. Mögliches Leben musste sich in Umweltnischen zurückziehen. Ich bin der festen Überzeugung, dass genau diese Nischen noch existieren, vielleicht tief im Gestein oder in Höhlen. Wir wissen von der Erde, dass mikrobielles Leben auch unter extremen Bedingungen bestehen kann.

Wie lässt sich Leben auf unseren Nachbarplaneten nachweisen?

Wenn wir Spuren von Leben auf dem Mars entdecken wollen, egal ob durch einen Rover oder durch Proben bei einer bemannten Mission, müssen wir vor Ort ganz genau hinsehen. Die größere Schwierigkeit sehe ich aber in der Untersuchung. Entweder bauen wir dafür eine große Laborstruktur auf dem Mars auf oder wir bringen die Proben zur Erde zurück. Beide Wege haben ihre Vor- und Nachteile.

Beim Transport zurück zur Erde müssen Proben zum Beispiel gut gesichert mindestens für sechs Monate durchs Weltall fliegen. In dieser Zeit könnten die Mikroorganismen absterben. Außerdem müssen wir aufpassen, wenn wir Mikroorganismen von anderen Planeten auf die Erde bringen. Ihre Untersuchung ist nur in Hochsicherheitslaboren möglich. Gleiches gilt auch in die andere Richtung. Wir müssen soweit möglich sicherstellen, dass vermeintliche Spuren von Leben nicht durch Kontamination an unseren Rover und Sonden auf andere Planeten kommen.

Dirk Schulze-Makuch ist Professor für Astrobiologie und Planetarische Habitibilität am Zentrum für Astronomie und Astrophysik der Technischen Universität Berlin. Seine Arbeitsgruppe erforscht unter anderem mögliche Orte für Leben auf dem Mars und anderen Planeten im Sonnensystem. Auf dem Forschungsgebiet der Astrobiologie hat er bereits über 200 wissenschaftliche Artikel und ein Dutzend Bücher veröffentlicht.

© Quelle: TU Berlin/Felix Noak

Inwiefern hilft die Suche nach außerirdischem Leben beim Verständnis für den Ursprung des Lebens auf unserem Planeten?

Über den Ursprung unseres Lebens wissen wir erstaunlich wenig. Wir wissen nicht mal, ob es nur an einem Punkt entstand oder an verschiedenen Orten, auf verschiedene Weisen. Die Astrobiologie kann sicher einen Beitrag zu mehr Verständnis für die Entstehung von Leben leisten. Wenn wir zum Beispiel unter dem Eispanzer des Jupitermondes Europa primitives Leben finden würden, wäre das ein Anhaltspunkt dafür, dass vielleicht auch das Leben auf der Erde in heißen Quellen entstand. Aber natürlich funktioniert der Erkenntnisgewinn auch in die andere Richtung. Wenn wir mehr darüber erfahren, wie bei uns Leben entstanden ist, wissen wir genauer, wo wir auf anderen Planeten nach Leben suchen müssen.

Nun sind vier Milliarden Jahre eine ziemlich lange Zeit. Die Spuren von erstem Leben dürften alle verschwunden sein. Wo könnte man noch suchen?

Eine heiße Spur könnte es auf dem Mond geben, und zwar am Südpol, wo es sehr viel Eis gibt. Dort könnte Material von Meteoriteneinschlägen von der Erde begraben liegen. Vermutlich könnten wir dort spannende Gesteinsstücke mit Spuren der frühen Erde finden. Tief im Krater wären sie vor der Strahlung sicher und anders als auf der Erde noch nicht zerstört. Vielleicht finden wir dort sogar Hinweise auf die ersten Schritte des Lebens auf der Erde.

Es gibt Forschende, die glauben, dass das Leben auf dem Mars entstand und per Meteorit zwischen den Planeten auf die Erde kam. Können wir mit Proben vom Mars diese Vermutung beantworten?

Das ist eine schwierige Frage. Grundsätzlich gab es vor vier Milliarden Jahren einen regen Austausch von Meteoriten. Vermutlich war der Weg vom Mars zur Erde sogar leichter als andersherum. Schließlich hat der rote Planet weniger Anziehungskraft. Es gibt also durchaus Argumente dafür, dass der Ursprung des Lebens vom Mars stammen könnte.

Noch mal, ob wir je einen Beweis für den Ursprung des Lebens dort finden werden, ist aber fraglich. Vielleicht stellen wir fest, dass mögliche Mikroben auf dem Mars in ihrer Biochemie unserem Leben sehr stark ähneln. Das wäre ein Hinweis auf eine Verwandtschaft, aber kein Beweis für den Ursprung. Noch spannender wäre aber eine getrennte Entwicklung von Leben. Das würde dafür sprechen, dass Leben im Universum sehr häufig entstehen könnte. Aber für all das bräuchten wir erst mal Spuren von Leben, die wir intensiv im Labor untersuchen können.

Birgt auch die Venus dieses Potenzial für Leben?

Wir sind uns nicht sicher, ob es vor vier Milliarden Jahren auch auf der Oberfläche der Venus Ozeane gab. Vieles spricht dafür, da die Sonne früher noch deutlich schwächer war. Durch Meteoriten und Kometen könnte Wasser auf die Venus gekommen sein. Vielleicht gab es sogar einen heißen Ozean auf der Venus. Beweis dafür haben wir allerdings nicht. Heute ist die Oberfläche völlig lebensfeindlich, hier herrschen Temperaturen von fast 500 Grad Celsius.

In der Wissenschaft gab es immer mal wieder Diskussionen darum, ob vielleicht in der Wolkendecke mikrobielles Leben möglich wäre. Stichhaltige Beweise dafür wurden bisher nicht gefunden. Wir sollten das Leben aber nicht unterschätzen. Vielleicht kann mikrobielles Leben auch unter extremen Bedingungen wie in einer Atmosphäre überleben, nachdem es auf der Planetenoberfläche entstanden ist. Bei den drei künftigen Venusmissionen sollten wir diese Frage unbedingt klären.

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Wasser, eine Atmosphäre und der richtige Abstand zur Sonne gelten als wichtige Voraussetzungen für Leben auf einem Planeten. Was macht uns so sicher, dass nicht auch unter anderen Bedingungen Leben entstehen kann?

Wir kennen Ausschlusskriterien für Leben. Zum Beispiel braucht es eine Atmosphäre. Auf dem Mond fehlt sie, deshalb gibt es dort durch die starke Strahlung kein Leben. Auch Flüssigkeit ist wichtig, sonst können sich keine organischen Moleküle bilden. Aber natürlich gibt es verschiedene Möglichkeiten, diese Voraussetzungen zu erfüllen. Der Mond Europa zum Beispiel hat zwar keine Atmosphäre, dafür einen dicken Eispanzer, der den Ozean darunter vor Strahlung schützt. Dort könnten gute Bedingungen für Leben herrschen. Bei Thema Flüssigkeit sind wir auch inzwischen offener und halten nicht nur Wasser für die einzige Voraussetzung für Leben. Zum Beispiel könnte auch Methanol geeignet sein für den Ursprung des Lebens.

Unter den Eispanzern der Jupiter-Monde vermuten Forschende heiße Quellen, vergleichbar mit denen in unserer Tiefsee. Welche Lebensformen können wir dort erwarten?

Auf beiden Monden haben wir Hinweise auf flüssiges Wasser gefunden, direkt unterhalb des Eispanzers. Das spricht für heiße Quellen und damit potenzielle Orte, an denen Leben entstehen kann, im Falle von Europa vielleicht sogar mehrzellig und komplexer als einfache Mikroorganismen. Es wurden verschiedene Modellierungen zu möglichen Leben zum Europamond angestellt. Die optimistischste Annahme wären kleine Lebensformen wie einige Millimeter große Garnelen. Ob wir damit richtigliegen, lässt sich nur durch Missionen nachprüfen. Aber ich halte die verschiedenen Eismonde für den wahrscheinlichsten Ort für etwas „höheres“ Leben in unserem Sonnensystem.

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Dem Vergleich zur Tiefsee würde ich allerdings widersprechen. Auf der Erde gibt es oberhalb der Tiefsee noch Lichtzonen, die direkten Einfluss auf den Meeresboden haben – zum Beispiel sinken tote Wale in die Tiefsee und dienen dort als wichtige Nahrungsquelle für große und kleine Meeresbewohner. Solche Nahrungsquellen gibt es unter dem Eisschild nicht.

Um diese Annahmen nachzuprüfen, müsste man sich vermutlich durch die Eispanzer bohren und nachschauen?

Ja, vermutlich müssten wir mit einer Sonde auf der Oberfläche landen und ein Loch in den Eispanzer bohren. Interessant wären sowohl Proben aus dem Eis als auch ein Blick in die Tiefe – zum Beispiel mit einem kleinen U-Boot. Erste Gedankenspiele dazu gibt es bereits. Eine Landung wäre aber extrem schwierig. Der Jupiter hat nämlich selbst ein sehr starkes Magnetfeld. Die Strahlung ist auch sehr intensiv. Die Landefähre, alle Rover und empfindliche Instrumente müssten dem standhalten.

Für Europa Clipper, die erste Nasa-Mission zum Europa-Mond, sind allerdings erst mal 45 Überflüge geplant. Sie soll in den nächsten Jahren starten und könnte erste Hinweise auf mögliches Leben liefern.