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Leben auf dem Mars:Die Geschichte des Meteoriten ALH84001

Der 27. Dezember 1984 war ein warmer Sommertag im Far Western Icefield der Antarktis, mit einer Flaute in den normalerweise beißenden Winden und einer Temperatur von bis zu -20 °C. Das Eis bildet hier eine riesige flache Ebene, die im Sonnenlicht blendet und leicht blau gefärbt ist.

Die Geologin Roberta Score und ihre Kollegen verbrachten den Morgen damit, mit Schneemobilen durch das Gebiet zu patrouillieren und stundenlang in einer Suchformation im Abstand von etwa 30 Metern hin und her zu fegen. Die eintönige Routine konnte die Augen und das Gehirn betäuben, also rief der Teamleiter John Schutt kurz vor Mittag eine Pause ein und die Gruppe ging zu einem nahe gelegenen Steilhang, der von vom Wind geschnitzten Eisspitzen umgeben war, die wie riesige, gefrorene Wellen aussehen .

Nachdem sie die Aussicht von der Spitze des Kamms genossen hatten, ritten die Geologen zurück zu ihrem Suchgebiet, wobei sie darauf achteten, Schluchten im Eis und windgepeitschte Schneehaufen zu vermeiden. Und da sah Score es:einen dunkelgrünen Fleck vor dem grellen Blau. Sie hielt ihr Schneemobil an und wedelte mit den Armen, um die anderen zu warnen. Hier, auf diesem uralten, unberührten Eisstreifen, war das, wonach sie gesucht hatten:ein Bote aus den Tiefen des Weltraums.

Das Gestein mit der Bezeichnung ALH84001 wurde ursprünglich als unauffälliger Asteroidenbrocken eingestuft und in die Lager des Labors eingeliefert. Aber ein Jahrzehnt später wurde es zu einer globalen Sensation und einem bekannten Namen.

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1993 erkannten Forscher, dass ALH84001 tatsächlich vom Mars stammt und vor über 4 Milliarden Jahren aus vulkanischer Lava entstanden ist. Das machte ihn unglaublich alt, fast so alt wie das Sonnensystem selbst, mehr als dreimal so alt wie der zweitälteste Marsmeteorit und deutlich älter als alle auf der Erde bekannten Gesteine.

Untersuchungen der molekularen Signaturen im Gestein zeigten, dass es vor 16 Millionen Jahren durch einen Einschlag ins All geschleudert wurde und bis vor 13.000 Jahren durch das Sonnensystem driftete, als es von der Schwerkraft der Erde erfasst wurde und in der Antarktis landete.

Die NASA-Geochemiker Chris Romanek und Everett Gibson untersuchten ungewöhnliche orangefarbene Körner im Inneren des Meteoriten, die aus Karbonat bestehen. Auf der Erde bilden sich karbonathaltige Gesteine ​​häufig im Wasser, beispielsweise wenn sich Schalen und Skelette von Meerestieren ansammeln und versteinern.

Ihre Ergebnisse legen nahe, dass diese Marskarbonate im Gestein abgelagert wurden, nachdem in flüssigem Wasser gelöstes Kohlendioxid in winzige Risse geflossen war. Der heutige Mars hat eine Durchschnittstemperatur von -60°C; ALH84001 wies auf eine weitaus gastfreundlichere Vergangenheit hin. Und das war noch nicht alles.

Das Paar sah auch mikroskopisch kleine Formen in der Nähe der Karbonatkörner:Würmer und Würste, die genau wie Erdbakterien aussahen, nur viel kleiner. Es war der Beginn einer verrückten Idee. Könnte Wasser, das in das Gestein fließt, nicht nur Karbonate, sondern auch winzige Marsmikroben transportiert haben?

Leben auf dem Mars:Die Geschichte des Meteoriten ALH84001

Im September 1994 zeigten Gibson und Romanek ihre Bilder dem hochrangigen NASA-Wissenschaftler David McKay. Er schloss sich ihnen an, um die Idee zusammen mit der Mikroskopiespezialistin Kathie Thomas-Keprta weiterzuverfolgen. „Ich dachte irgendwie, er sei verrückt“, sagte sie später, aber widerstrebend stimmte sie zu, bei der Untersuchung der seltsamen Eigenschaften des Felsens zu helfen.

Ihr Plan war zunächst, McKay und die anderen vor Verlegenheit zu bewahren, um ihnen zu beweisen, dass es in ALH84001 keine Hinweise auf Marsleben gibt. Als sie das mikroskopische Terrain des Meteoriten mit seinen orangefarbenen Monden, die in das silbergraue Gestein eingebettet waren, scannte, war sie fasziniert von winzigen schwarzen Körnern in den Rändern der Karbonatkügelchen, die nur wenige Nanometer groß waren.

Sie fand heraus, dass es sich um magnetische Kristalle aus Magnetit (Eisenoxid) und Pyrrhotit (Eisensulfid) handelte, genau wie die winzigen Kompasse, die von magnetotaktischen Bakterien auf der Erde hergestellt werden. Es gibt nicht-biologische Wege, um diese Mineralien herzustellen, aber dazu sind im Allgemeinen extreme Bedingungen erforderlich – hohe Temperatur und hoher pH-Wert – daher war es schwer zu erklären, wie sie in Karbonate gelangten, die bei milden Temperaturen abgelagert wurden. Es sei denn, diese Kristalle wurden auch von Bakterien hergestellt.

Im Januar 1995 erhielt das Team Besuch von Bill Schopf von der UCLA, einem Weltexperten für fossile Mikroben, der Überreste des ältesten bekannten Lebens in 3,5 Milliarden Jahre alten Gesteinen auf der Erde identifiziert hatte. Er war unbeeindruckt von ihren Beweisen für außerirdische Käfer. Sie haben keinen Fall, es sei denn, Sie können organisches Material in den Strukturen nachweisen, sagte er dem Team.

Es schien ein langer Weg zu sein:Immerhin hatte die Viking-Mission der NASA 1976 keine organischen Stoffe auf dem Mars gefunden. Aber Thomas-Keprta hatte bereits zwei Flecken von ALH84001 an den Chemiker Richard Zare an der Stanford University geschickt. Er hatte ein leistungsstarkes Instrument namens Laser-Massenspektrometer, das sogar Spuren von chemischen Molekülen identifizieren konnte, indem es sie verdampfte.

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Da sie nicht verraten wollte, woran sie arbeitete, hatte sie die Proben mit den Codenamen Mickey und Minnie geschickt; Zare und seine Kollegen ließen sie, unbeeindruckt von der List, ordnungsgemäß im Regal stehen. Aber nach dem Besuch von Schopf konnte Thomas-Keprta sie endlich dazu überreden, einen Blick darauf zu werfen.

Sie fanden, was Viking versäumt hatte:organische Stoffe vom Mars. Komplexe organische Moleküle, sogenannte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs), wurden innerhalb der Karbonatmonde konzentriert.

PAK können sich auf nicht-biologischem Wege bilden – sie sind in allem enthalten, von Autoabgasen bis hin zu interstellaren Gaswolken –, aber auf der Erde findet man sie auch überall dort, wo Leben war, zum Beispiel in Erdöl oder Kohle. Die Moleküle, die Zare und seine Kollegen in ALH84001 fanden, waren genau das, was man erwarten würde, wenn Bakterienzellen zerfallen.

Für das Team musste das Zusammentreffen so vieler potenzieller Fingerabdrücke des Lebens mehr als ein Zufall sein. Anfang 1996 reichten sie voller Aufregung, kombiniert mit „darmflatternder Angst“, ihre Arbeit bei der renommierten Zeitschrift Science ein .

Nach wochenlanger Prüfung durch ein Gremium von Rezensenten (einschließlich eines alternden Carl Sagan) wurde es zur Veröffentlichung angenommen und setzte eine Reihe von Ereignissen in Gang, die die höchsten Machtebenen des Landes erreichten. Im Juli wurde das Team in das Büro von NASA-Chef Dan Goldin gerufen, der sie stundenlang auf die Probe stellte, dann wurde Goldin seinerseits ins Weiße Haus gerufen, um Präsident Bill Clinton und Vizepräsident Al Gore zu informieren.

Bei einer Pressekonferenz am Mittwoch, dem 7. August, wandte sich Präsident Clinton live aus dem Rosengarten des Weißen Hauses an die Welt. „Heute spricht Rock 84001 über all die Milliarden von Jahren und Millionen von Kilometern hinweg zu uns“, sagte er. „Es spricht von der Möglichkeit des Lebens.“ Sollte es bestätigt werden, fügte er hinzu, seien die Implikationen „so weitreichend und ehrfurchtgebietend, wie man sich vorstellen kann“.

Dann wechselten die Fernsehsender in den überfüllten Hauptsaal des NASA-Hauptquartiers. McKay, Gibson, Zare, Thomas-Keprta und Schopf (um die Meinung eines Zweiflers zu äußern) standen in einer Reihe auf der Bühne. Vor ihnen war ein kleines Stück ALH84001 in einer Vitrine und eine große Menge eifriger Reporter.

NASA-Chef Goldin richtete sich an die Kameras. Die Arbeit des Teams habe „uns zu einem Tag geführt, der durchaus in die Geschichte eingehen könnte“, sagte er. „Wir stehen jetzt vor der Tür zum Himmel. Was für eine Zeit, um am Leben zu sein.“

Das Team beschrieb nacheinander ihre Beweislinien:die Karbonate, Magnetitkristalle und organischen Stoffe. Keiner war für sich genommen schlüssig, aber zusammen genommen, argumentierte das Team, waren sie ein Beweis für primitives Leben auf dem frühen Mars.

Sie spielten eine Animation ab, die wurmartige Mikroben auf dem Mars zeigt, die im Wasser schwimmen und in der Anhäufung von Karbonatablagerungen in Felsrissen gefangen werden, bevor das Gestein in den Weltraum geschleudert wird und schließlich in der Antarktis landet. Schließlich zeigten sie unter einem hörbaren Aufkeuchen des Publikums ihre Bilder der mutmaßlichen „Fossilien“ selbst.

Leben auf dem Mars:Die Geschichte des Meteoriten ALH84001

Innerhalb weniger Tage hatten fast eine Million Menschen die Wissenschaft gesehen Papier im Internet. NASA-Mitarbeiter zählten in der ersten Woche mehr als tausend Geschichten, die auf ALH84001 ausgestrahlt wurden. Nachrichtenteams standen im Meteoritenlabor in Houston Schlange, um einen Blick auf das ursprüngliche Gestein zu werfen, während das Ausmaß der Überlieferung in den Zeitungen und Zeitschriften der Welt sogar das der ersten Mondlandung in den Schatten stellte. USA heute nannte es „die Schlagzeile, auf die man gewartet hat, seit die ersten menschlichen Augen in den Himmel blickten“.

Nicht alle Berichte waren positiv. Ein prominenter Microsoft-Manager nannte ALH84001 „die größte Beleidigung der menschlichen Spezies seit fast 500 Jahren“. Das Labor von Zare musste seine Website und Kontaktdaten vorübergehend vom Netz nehmen, nachdem sich religiöse Fundamentalisten darüber beschwert hatten, dass seine Forschung der Bibel widerspreche.

Und da der Ruf ihres Fachgebiets auf dem Spiel stand, bereiteten sich auch viele Wissenschaftler auf die wütende Reaktion vor. Zwanzig Jahre und Dutzende von Studien später haben die Ergebnisse weitgehend einer genauen Prüfung standgehalten:Heute besteht Konsens darüber, dass sich die faszinierenden Merkmale des Gesteins tatsächlich auf dem Mars gebildet haben, wobei sich die Karbonate in einer wässrigen Umgebung bei Temperaturen um die 25-30°C abgelagert haben.

Aber während das NASA-Team nach wie vor davon überzeugt ist, dass das Leben die plausibelste Erklärung ist; Kritiker bestehen darauf, dass sie ihren Fall nicht beweisen konnten.

Alle sind sich jedoch einig, dass die Arbeit des Teams und das darauf folgende Interesse dazu beigetragen haben, die Zukunft der NASA zu ändern und ein neues Wissenschaftsgebiet zu begründen – die Astrobiologie, die Erforschung des außerirdischen Lebens – das nun weit über diese eine Agentur hinausreicht . Die vielschichtige Forschung zu ALH84001, sagt Gibson, lieferte „die Leitidee“.

Anstatt „Aliens“ isoliert zu betrachten, arbeiten Wissenschaftler aus einem breiten Spektrum von Disziplinen – zum Verständnis der Planetenentstehung, zur Erforschung des vergangenen Lebens auf der Erde, zum Nachweis organischer Stoffe in interstellaren Gaswolken – jetzt mit einem übergeordneten Ziel zusammen:den Kosmos als ihn zu verstehen bezieht sich auf das Leben.

Die Entdeckung von Score in der Antarktis brachte also nicht unbedingt Außerirdische hervor. Aber unser Verständnis vom Leben – auf der Erde und im weiteren Kosmos – wäre niemals dasselbe.