ExoMars: Europas Rover besteht entscheidenden Test für die Suche nach Leben auf dem Mars
Göttingen (Deutschland) – Wenn der europäische Marsrover „Rosalind Franklin“ im Jahr 2030 auf dem Roten Planeten landet, soll er eine der größten Fragen der Wissenschaft beantworten: Gab oder gibt es Leben auf dem Mars? Einen wichtigen Schritt auf diesem Weg haben Forschende nun bereits auf der Erde geschafft. Sie konnten erfolgreich demonstrieren, dass das Bordlabor des Rovers zwischen organischen Molekülen biologischen und nicht-biologischen Ursprungs unterscheiden kann.
Im Mittelpunkt der neuen Untersuchungen steht das Instrument „Mars Organic Molecule Analyser“ (Moma), das federführend am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung entwickelt wurde. Publiziert wurden die Ergebnisse aktuell im Fachjournal „Earth and Planetary Science Letters“ (DOI: 10.1016/j.epsl.2026.120141).
Der entscheidende Unterschied: Organisch ist nicht gleich biologisch
Der Nachweis organischer Moleküle auf dem Mars wäre für sich genommen noch kein Beweis für Leben. Organische Verbindungen können auch durch rein chemische, also anorganische Prozesse entstehen. Genau dieses Problem beschäftigt die Marsforschung seit Jahren. So haben NASA-Rover bereits mehrfach organische Moleküle im Marsgestein nachgewiesen. Auch die 2025 im Jezero-Krater entdeckten, leopardfleckenartigen Strukturen könnten möglicherweise biologischen Ursprungs sein (…GreWi berichtete).
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Eine endgültige Antwort steht also noch aus, da die dafür vorgesehenen Marsproben bislang nicht zur Erde zurückgebracht werden konnten.
Der Rover „Rosalind Franklin“ der ESA-Mission „ExoMars“ verfolgt deshalb einen anderen Ansatz: Anders als der NASA-Rover „Perseverance“ soll er die entnommenen Bodenproben direkt auf dem Mars analysieren. Dazu wird der Rover mit einem Bohrer Proben aus dem Untergrund gewinnen und noch vor Ort auf mögliche Biosignaturen untersuchen.
Besonders interessiert sind die Wissenschaftler an den Kohlenwasserstoffen Pristan und Phytan. Beide gelten als stabile Moleküle, die auf der Erde eng mit biologischen Prozessen verknüpft sind und als mögliche molekulare Überreste vergangenen Lebens über sehr lange Zeiträume erhalten bleiben können.
Chiralität als möglicher Fingerabdruck des Lebens
Entscheidend ist dabei nicht allein das Vorhandensein der Moleküle, sondern ihre räumliche Struktur. Pristan und Phytan gehören zu den sogenannten chiralen Molekülen. Sie können in zwei spiegelbildlichen Varianten – sogenannten Enantiomeren – vorkommen, ähnlich wie die linke und die rechte Hand.
Hier setzt „Moma“ an. Denn in lebenden Organismen tritt von solchen Molekülen fast immer nur eine der beiden spiegelbildlichen Varianten auf. Dieses Ungleichgewicht entsteht durch die Selbstorganisation biologischer Prozesse. Bei einer rein anorganischen Entstehung dagegen sollten beide Varianten in etwa gleichen Mengen vorhanden sein. Die Bestimmung dieser Chiralität könnte daher einen entscheidenden Hinweis darauf liefern, ob gefundene organische Moleküle einst Teil eines lebenden Organismus waren oder durch nicht-biologische Prozesse entstanden sind.
„Moma“ vereint dazu einen Gas-Chromatographen, ein Massenspektrometer, kleine Öfen und einen Anregungslaser. Nach dem Erhitzen der Gesteinsproben werden die freigesetzten Gase analysiert. Dabei kann das Instrument die verschiedenen chiralen Varianten derselben Moleküle zeitlich voneinander trennen und identifizieren.
Erfolgreicher Test mit einem Mars-Ersatzgestein
Für die Erprobung des Verfahrens nutzten die Forschenden Proben des berühmten Meteoriten Murchison, der 1969 in Australien niedergegangen war. Der Meteorit enthält eine Vielzahl organischer Moleküle und gilt daher als geeigneter Ersatz für mögliches Marsmaterial. Die Tests verliefen erfolgreich: Erstmals gelang es, die chiralen Varianten von Pristan und Phytan mit dem für Moma entwickelten Verfahren eindeutig zu unterscheiden.
Allerdings brachte die Untersuchung noch eine weitere Überraschung zutage. Im Meteoriten fanden sich sämtliche spiegelbildlichen Varianten der beiden Moleküle in nahezu gleichen Anteilen. Dies entspricht gerade nicht dem Muster biologischen Ursprungs.
Die Forscher schließen daraus, dass der Meteorit seine Verunreinigungen wahrscheinlich bereits während seines Fluges durch die Erdatmosphäre aufgenommen hat – vermutlich durch Aerosole aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe. In Erdöl und seinen Vorläufergesteinen geht das ursprüngliche chirale Ungleichgewicht über Millionen Jahre unter dem Einfluss von Druck und Hitze verloren, sodass beide Molekülvarianten schließlich in gleichen Mengen vorliegen.
Die Ergebnisse stellen somit nicht nur einen wichtigen Probelauf für die künftige Suche nach Leben auf dem Mars dar. Sie zeigen zugleich, dass das Instrument in der Lage ist, zwischen möglichen biologischen und nicht-biologischen Ursprüngen organischer Moleküle zu unterscheiden – eine Fähigkeit, die für die Suche nach außerirdischem Leben von entscheidender Bedeutung sein könnte.
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Recherchequelle: MPG
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