Sonden, die gebaut wurden um Leben auf dem Mars zu finden, bohren nicht tief genug um lebende Zellen zu finden, von denen Wissenschaflter annehmen, dass sie unter der Oberfläche des Mars existieren. Dies ist die Aussage einer Untersuchung, welche vom UCL (University College London) geleitet wurde. Auch wenn derzeitige Bohrungen vielleicht Anzeichen für Leben finden, dass einst auf dem Mars existierte, konnten lebende Zellen die Strahlung nicht lange genug überleben, und somit erst in einigen Metern Tiefe unter der Marsoberfläche überleben -- zu tief selbst für modernste Bohrungen.

Die Untersuchung, veröffentlicht im Magazin "Geophysical Research Letters" (GRL), zeigt die Strahlungslevel in unterschiedlichen Tiefen, und zieht dabei auch die unterschiedliche Beschaffenheit der Oberfläche des Mars mit in die Betrachtung ein. Sie zeigt, dass der beste Orte um nach lebenden Zellen zu suchen, innerhalb des Eises am  Elysium, dem kürzlich entdeckten, gefrorenen  See auf dem Mars, liegt.

 

Oben: Krater auf dem Mars. Credit HiRISE (Mehr)

Der Autor, Lewis Dartnell, vom UCL Centre for Mathematics and Physics in the Life Sciences & Experimental Biology (CoMPLEX), sagte: “Anzeichen zu finden, dass Leben einst existierte -- Proteine, DNA Bruchstücke oder Fossilien -- wäre eine an sich wichtige Entdeckung, der Heilige Gral der Astrobiologie wäre es jedoch eine lebende Zelle zu finden, die wir erwärmen, mit Nährstoffen versorgen und für Untersuchungen erwecken könnten. .

“Es ist auch nicht plausibel, dass ruhendes Leben noch unter der Oberfläche des Mars überlebt -- innerhalb der ersten Meter unterhalb der Oberfläche -- welches dem ionisierenden Strahlungsfeld ausgesetzt ist. Leben hängt von flüsigem Wasser auf dem Mars ab, aber das letzte Mal, dass Wasser auf dem Mars verbreitet vorhanden war, liegt Milliarden Jahre in der Vergangenheit. Selbst die widerstandsfähigsten Zellen die wir kennen, könnten unmöglich das kosmische Strahlungslevel nahe der Oberfläche des Mars lange Zeit überleben."

Überlebenszeiten nahe der Oberfläche betragen nur einige Millionen Jahre. Das bedeutet, dass es sehr unwahrscheinlich ist, mit den derzeitigen Sonden Leben zu finden. Wisschenschaftler müssen tiefer bohren und sich auf sehr spezielle, schwer zu ereichende Gebiete konzentrieren, wie etwa junge Krater oder Gebiete in denen vor kurzem Wasser vorkam.

Dr Andrew Coates, UCL Department of Space & Climate Physics, sagte: “Diese Untersuchung versucht die Strahlungsumgebung auf dem Mars, und ihren Einfluss auf vergangenes und derzeitiges Leben, zu verstehen. Dies ist die erste Untersuchung die schaut, wie sich die Strahlung in der Atmosphäre und unter der Oberfläche verhält und ist sehr wichtig für zukünftige Missionen. Die beste Chance Leben zu finden ist es entweder im Meer am Elysium oder jungen Kratern zu suchen."

Das Team fand heraus, das der beste Ort um nach Leben auf dem Mars zu suchen, das Eis am Elysium ist, weil dort der gefrorene See relativ präsent ist -- es wird vermutet, dass er in den letzten 5 Millionen Jahren an die Oberfläche trat -- und so nur für einen relativ kurzen Zeitraum der Strahlung ausgesetzt war. H2O bietet einen hervorragenden Schutz aus Wasserstoff um Leben auf dem Mars vor der zerstörerischen kosmischen Strahlung zu schützen. Eis hat auch den Vorteil, dass man leichter in ihm bohren kann als in Felsgestein. Selbst dort sind lebende Zellen aber außerhalb der Reichweite von aktuellen Bohrungen. Andere geeignete Orte sind junge Krater, weil ihre Oberfläche weniger der Strahlung ausgesetzt war, sowie die Rinnen, welche vor kurzem in den Wänden von Kratern entdeckt wurden, da angenommen wird, dass in den letzten 5 Jahren Wasser durch sie geflossen ist.

Das Team entwickelte ein Modell für die Strahlendosis um die Umgebung des Mars auf mögliches Leben zu untersuchen. Im Gegensatz zur Erde wird der Mars nicht durch ein globales Magnetfeld oder eine dichte Atmosphäre geschützt, und ist seit Milliarden von Jahren der Strahlung aus dem Weltraum ausgesetzt. Das Team schätzte ab wie Strahlung von der Sonne und aus dem Weltraum verändert wird, wenn sie durch die dünne Atmosphäre des Mars tritt und auf die Oberfläche und trifft.

Drei unterschiedliche Szenarien wurden getestet; trockener Regolith, Wassereis und Regolith mit geschichtetem Permafrost. Die Teilchenenergien und Strahlendosen wurden auf der Oberfläche des Mars und in normalen Tiefen gemessen, was eine Berechnung der Überlebenszeit von lebenden Zellen erlaubte.

Das Team nahm die bekannte Widerstandsfähigkeit gegen Strahlung von Zellen auf der Erde und kombinierte dies mit der jährlichen Strahlendosis auf dem Mars, um die Überlebenszeit von ruhenden Zellen zu berechnen. Einige Stämme sind Strahlenresistent und in der Lage den Effekt zu überleben weil, wenn sie aktiv sind, reparieren sie erfolgreich die Brüche in der DNA, die durch ionisierende Strahlung hervorgerufen wurden. Wenn die Zellen jedoch ruhen, was sie in gefrorenem Zustand auf dem Mars würden, sind sie zwar konserviert aber nicht in der Lage die Schäden zu reparieren, was zu dem Punkt führt, an dem die Zelle permanent inaktiviert wird.

Mr Dartnell sagte: “Mit diesem Modell der Strahlenumgebung auf dem Mars und ihren Effekten auf das Überleben von ruhenden Zellen, waren wir in der Lage die richtige Bohrtiefe zu bestimmen, die nötig wäre um überhaupt lebende Zellen zu finden. Wir fanden heraus, dass der wahrscheinlich gefrorene See am Elysium, dass vielversprechendste Ziel für eine Sonde ist, da die Wahrscheinlichkeit für ein Langzeitüberleben einer Zelle hier besser ist, als unterhalb eines vereisten Felsen. Dies könnte für Wissenschaftler und Techniker bei der Planung von zukünftigen Marsmissionen entscheidend sein, um Leben zu finden."