Astrobiologie: Curiosity weist komplexe organische Moleküle auf Mars nach
Der Marsrover Curiosity hat in 3,5 Milliarden Jahre altem Sandstein im Gale-Krater eine Vielzahl komplexer organischer Moleküle nachgewiesen. Wie aus einer in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichten Studie(öffnet im neuen Fenster) hervorgeht, ist dies das Ergebnis eines speziellen nasschemischen Experiments in der Glen-Torridon-Region. Zum Einsatz kam dabei erstmals außerhalb der Erde das Reagenz Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH).
Dieses chemische Verfahren ermöglicht es den Instrumenten des SAM-Moduls (Sample Analysis at Mars), größere organische Moleküle aufzubrechen und in Fragmente zu zerlegen, die für die Massenspektrometrie lesbar sind. Die Analyse der Daten ergab die Präsenz von über 20 verschiedenen organischen Molekülen. Zu den identifizierten Verbindungen gehört unter anderem Benzothiophen, eine komplexe schwefelhaltige organische Verbindung, die erstmals auf dem Mars nachgewiesen wurde.
Hinweise auf Stickstoff-Heterozyklen
Besondere wissenschaftliche Relevanz hat die mögliche Detektion von Stickstoff-Heterozyklen (N-Heterozyklen). Diese Strukturen gelten als chemische Vorläufer für komplexere stickstoffhaltige Moleküle, die als Grundbausteine für DNA und RNA fungieren. Laut der Erstautorin der Studie, Amy Williams von der University of Florida, wurden solche Verbindungen bisher weder auf der Marsoberfläche noch in Marsmeteoriten sicher nachgewiesen. Williams gehört als Professorin zum wissenschaftlichen Team der Curiosity-Mission.
Die Entdeckung ist kein direkter Beweis für vergangenes oder gegenwärtiges Leben, belegt jedoch, dass die notwendigen chemischen Grundlagen auf dem antiken Mars vorhanden waren. Zudem liefert die Studie den Nachweis, dass organisches Material über Milliarden von Jahren in der Strahlungsumgebung des Mars überdauern kann, sofern es in tonhaltigem Gestein konserviert ist.
Vorbereitung künftiger Missionen
Die Ergebnisse dienen der Nasa zur Optimierung des verbleibenden zweiten TMAH-Experiments an Bord von Curiosity. Da der Rover nur zwei Behälter für diese spezifische nasschemische Analyse mitführt, ist die genaue Kalibrierung der Instrumente entscheidend. Darüber hinaus beeinflussen die Erkenntnisse die Planung kommender Projekte. Sowohl der europäische Rover Rosalind Franklin als auch die Dragonfly-Mission zum Saturnmond Titan, die beide frühestens für 2028 geplant sind, sollen ähnliche chemische Analyseverfahren nutzen.
Die Forscher betonen, dass die Probenvorbereitung mittels TMAH die Empfindlichkeit für den Nachweis biologisch relevanter Moleküle signifikant erhöht. Dies stützt die Hypothese, dass der Gale-Krater in der Vergangenheit lebensfreundliche Bedingungen geboten haben könnte.
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