Ein genauer Blick auf die "Tigerstreifen" auf dem Saturnmond Enceladus, der unter seiner eisigen Oberfläche einen großen Ozean aus flüssigem Wasser beherbergen soll.
(Bild: © NASA, ESA, JPL, SSI, Cassini Imaging Team)
SAN FRANCISCO - Wenn in den vergrabenen Ozeanen des äußeren Sonnensystems Kreaturen schwimmen, sind sie wahrscheinlich nicht mit uns verwandt, so neue Forschungsergebnisse.
Einige Wissenschaftler glauben, dass das Leben um das Sonnensystem von Welt zu Welt gesprungen ist, an Bord von Felsbrocken, die durch Kometen- oder Asteroideneinschläge in den Weltraum gesprengt wurden. In der Tat gibt es eine Denkschule, die besagt, dass das Leben hier auf der Erde voller Leben ist eigentlich auf dem Mars beheimatet, die wahrscheinlich früher bewohnbare Bedingungen hatten als unser eigener Planet. (Diese Idee des Felsreitens ist als "Lithopanspermie" bekannt, eine Teilmenge des umfassenderen Begriffs der Panspermie, der die Verbreitung auf irgendeine Weise vorsieht, entweder natürlich oder von einer intelligenten Hand geleitet.)
Aber wie stehen die Chancen, dass solche mutmaßlichen Pioniere die bewohnbaren Immobilien viel weiter entfernt kolonisieren könnten - insbesondere die Jupitermond Europa und der Saturn-Satellit Enceladus, die beide große Ozeane mit salzigem flüssigem Wasser unter ihren Eisschalen beherbergen?
Der Geophysiker der Purdue University, Jay Melosh, ging diese Frage an und präsentierte die Ergebnisse letzte Woche während eines Vortrags hier auf der jährlichen Herbsttagung der American Geophysical Union.
Melosh verwendete Computermodelle, um das Schicksal von 100.000 simulierten Mars-Partikeln zu verfolgen, die durch einen Aufprall vom Roten Planeten abgefeuert wurden. Er modellierte drei verschiedene Auswurfgeschwindigkeiten: 1, 3 und 5 Kilometer pro Sekunde (ungefähr 2.240 Meilen pro Stunde, 6.710 Meilen pro Stunde bzw. 11.180 Meilen pro Stunde).
In den Simulationen traf ein winziger Prozentsatz der Partikel Enceladus im Laufe von 4,5 Milliarden Jahren - nur 0,0000002% bis 0,0000004% der Zahl, die die Erde beeinflusst hat. Die Zahlen waren für Europa etwa 100-mal höher; Dieser Mond erhielt 0,00004% bis 0,00007% des Teilchenanteils der Erde.
Wir wissen, dass jedes Jahr etwa 1 Tonne Marsfelsen, die faustgroß oder größer sind, auf die Erde regnen. Mit dieser Zahl berechnete Melosh, dass Europa etwa 0,4 Gramm davon erhält Mars Material pro Jahr, und Enceladus erhält nur 2-4 Milligramm. Dies sind Durchschnittswerte, betonte er; Die Marsmasse der Monde stammt mit ziemlicher Sicherheit von sehr seltenen Ankünften anständiger Felsen, nicht von einem stetigen Fluss kleiner Dinge.
Die Zahlen sind ähnlich, wenn die Quelle der Felsen eher die Erde als der Mars ist, sagte Melosh.
Diese Ergebnisse scheinen ein gutes Zeichen für die Verbreitung des Lebens zu sein. Schließlich ist möglicherweise nur ein Aufprall eines mikrobenhaltigen Gesteins erforderlich, um Europa oder Enceladus von bewohnbar zu bewohnt zu machen. Es sind jedoch noch weitere Faktoren zu berücksichtigen, die den Optimismus eindämmen.
Zum Beispiel fand Melosh heraus, dass die mittlere Transitzeit für einen Marsmeteoriten, der Enceladus trifft, 2 Milliarden Jahre beträgt. Mikroben sind hart, aber das ist eine lange Zeit, um die harten Bedingungen des Weltraums zu ertragen. Und die Simulationen zeigten, dass diese ankommenden Marsgesteine Enceladus mit einer Geschwindigkeit zwischen 5 und 31 km / s (11.180 mph bis 69.350 mph) treffen würden. Das untere Ende dieses Bereichs mag überlebensfähig sein, aber es ist schwer vorstellbar, dass irgendetwas diese extremeren Einflüsse durchlebt, sagte Melosh.
"Fazit: Wenn das Leben in den Ozeanen von Europa oder Enceladus gefunden werden sollte, ist es sehr wahrscheinlich, dass es einheimisch ist und nicht von der Erde, dem Mars oder (insbesondere) einem anderen Sonnensystem stammt", sagte Melosh während seines AGU-Gesprächs. (Seine Berechnungen gehen davon aus, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein Exoplaneten-Meteorit in den letzten 4,5 Milliarden Jahren auf die Erde trifft, bei nur 0,01% liegt. Die Chancen für Europa und Enceladus seien viel geringer, sagte er.)
Das sind aufregende Neuigkeiten, wenn man sie aus einer bestimmten Perspektive betrachtet. Europa und Enceladus - und andere potenziell bewohnbare Welten im äußeren Sonnensystem, wie z Saturns riesiger Mond Titan - Möglicherweise über Äonen hinweg nicht kontaminiert geblieben, was den einheimischen Lebensformen reichlich Gelegenheit bietet, Wurzeln zu schlagen und sich zu entwickeln. Unser Sonnensystem kann also viele verschiedene Arten von Leben aufweisen, anstatt eine weit verbreitete. (Natürlich wäre es auch ziemlich aufregend zu sehen, wie sich das erdähnliche Leben über Milliarden von Jahren in einem kalten, vergrabenen Ozean entwickeln würde.)
Und wenn wir nur eine solche "zweite Genese" in unserem Sonnensystem entdecken, würden wir wissen, dass das Leben kein Wunder ist und im gesamten Kosmos verbreitet sein muss.
Wir könnten kurz davor stehen, einige dieser tiefgreifenden Fragen zu beantworten. Zum Beispiel entwickelt die NASA eine Mission namens Europa Clipper, die unter anderem den Ozean des Satelliten charakterisieren und potenzielle Aufsetzorte für eine zukünftige Lander-Mission auf Lebensjagd ausfindig machen wird. Der Start von Clipper ist für Anfang bis Mitte der 2020er Jahre geplant, aber die Zukunft des Landers ist trübe. Obwohl der Kongress der NASA befohlen hat, die Oberflächenmission zu entwickeln, ist dies der Fall unklar, ob die Finanzierung durchkommt um das zu ermöglichen.
Eine weitere NASA-Mission namens Libellewird 2026 starten, um die komplexe Chemie von Titan zu untersuchen. Dieses Roboter-Drehflügler könnte möglicherweise Lebenszeichen in der Luft des großen Mondes erkennen, falls welche vorhanden sind. Auf lange Sicht suchen Forscher nach Möglichkeiten, einen Roboter durch die Eisschalen von Europa und Enceladus in ihre möglicherweise lebenserhaltenden Ozeane zu bringen. Eine solche Mission steht nicht in den Büchern, aber wenn wir Glück haben, könnte man in den 2030er Jahren in Gang kommen.
Bald wird es auch ernsthafte astrobiologische Maßnahmen in der näheren Umgebung geben. Die NASA plant, im nächsten Sommer einen lebensrettenden Rover zum Mars zu bringen, ebenso wie die Europäische Weltraumorganisation und Russland, die über ein Programm namens ExoMars zusammenarbeiten. Beide Radroboter werden sich darauf konzentrieren, Anzeichen von alten, derzeit nicht existierenden Organismen des Roten Planeten zu finden. (Natürlich stehen die Chancen gut, dass Marsianer, falls vorhanden, mit uns verwandt sind.)
Auch Exoplaneten sind Teil des Bildes. Das James Webb-Weltraumteleskop der NASA, das 2021 auf den Markt kommen soll, wird in der Lage sein, die Atmosphäre nahegelegener außerirdischer Welten nach potenziellen Biosignaturen zu durchsuchen, ebenso wie drei riesige bodengestützte Observatorien, die Mitte bis Ende der 2020er Jahre online gehen sollen - der Riese Magellan-Teleskop, das extrem große Teleskop und das 30-Meter-Teleskop.
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Mike Walls Buch über die Suche nach fremdem Leben "Dort draußen"(Grand Central Publishing, 2018; illustriert von Karl Tate), ist jetzt raus. Folgen Sie ihm auf Twitter @ Michaeleldwall. Folge uns auf Twitter @Spacedotcom oder Facebook.
