Der NASA-Rover Curiosity hat einige der größten organischen Moleküle entdeckt, die jemals auf dem Mars gefunden wurden, und Wissenschaftler sagen, dass gewöhnliche geologische Prozesse ihre Anwesenheit möglicherweise nicht vollständig erklären können. Eine neue wissenschaftliche Studie legt nahe, dass bekannte abiotische Prozesse möglicherweise nicht ausreichen, um die Menge an organischem Material zu erklären, die der Rover Curiosity in Marsgesteinsproben gefunden hat. Organische Verbindungen sind Moleküle, die um Kohlenstoffatome herum aufgebaut sind, und auf der Erde bilden kohlenstoffbasierte chemische Reaktionen die Grundlage des Lebens, obwohl einige organische Moleküle auch durch nicht lebende chemische Reaktionen entstehen können.
Curiosity, das seit 2012 den Gale-Krater erforscht, verfügt über ein kompaktes Chemielabor namens SAM, kurz für Sample Analysis at Mars. Das Instrument erhitzt gebohrtes Gesteinspulver und untersucht die freigesetzten Gase, sodass Wissenschaftler verschiedene darin eingeschlossene Moleküle identifizieren können.
Im März 2025 gaben Forscher bekannt, dass sie in vom Rover analysierten Gesteinsproben geringe Mengen Decan, Undecan und Dodecan entdeckt hatten. Diese Kohlenwasserstoffe, die nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen, sind die größten organischen Moleküle, die jemals auf dem Mars gefunden wurden. Wissenschaftler glauben, dass es sich bei diesen Verbindungen möglicherweise um Fragmente von Fettsäuren handelt, die im alten Schlammstein des Gale-Kraters konserviert sind. Der Tonstein besteht aus feinkörnigem Sediment, das einst im Wasser abgelagert wurde, was darauf hindeutet, dass es in der Gegend vor Milliarden von Jahren Seen gegeben haben könnte. Auf der Erde sind Fettsäuren wichtige Bestandteile von Zellmembranen und werden am häufigsten von lebenden Organismen produziert, obwohl bestimmte geologische Prozesse unter den richtigen Bedingungen auch ähnliche Moleküle produzieren können.
Die Instrumente von Curiosity können Moleküle erkennen und messen, aber sie können nicht feststellen, ob sie durch Leben entstanden sind. Aufgrund dieser Einschränkung initiierten die Forscher eine Folgestudie, um zu untersuchen, ob abiotische Quellen die Ergebnisse erklären könnten. Eine Möglichkeit besteht darin, dass Meteoriten organische Verbindungen zur Marsoberfläche transportierten. Es ist bekannt, dass Meteoriten kohlenstoffreiches Material enthalten, und der Mars hat im Laufe seiner Geschichte häufige Einschläge erlebt. Die Wissenschaftler untersuchten, ob diese externe Transportmethode zusammen mit anderen nichtbiologischen chemischen Reaktionen die gemessenen Mengen an organischen Verbindungen in den Gesteinen erklären könnte.
In einem am 4. Februar in der Fachzeitschrift Astrobiology veröffentlichten Artikel berichtet das Team, dass die von ihnen analysierten abiotischen Quellen die beobachtete Fülle an organischem Material nicht vollständig erklären können. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse halten sie es für sinnvoll, die Hypothese in Betracht zu ziehen, dass Organismen an der Produktion dieser Moleküle beteiligt sein könnten.
Um besser zu verstehen, wie viel organisches Material ursprünglich vorhanden gewesen sein könnte, kombinierten die Forscher Laborbestrahlungsexperimente mit Computersimulationen und Daten von Curiosity. Dem Mars fehlt die dichte Erdatmosphäre und das globale Magnetfeld, wodurch seine Oberfläche der kosmischen Strahlung ausgesetzt ist. Mit der Zeit zersetzt diese Strahlung nach und nach komplexe Moleküle. Das Forschungsteam versuchte, die Uhr auf etwa 80 Millionen Jahre „zurückzudrehen“, was der geschätzten Zeitspanne entspricht, die das Gestein auf der Marsoberfläche freigelegt war. Indem sie simulierten, wie Strahlung während dieser Zeit organische Verbindungen zerstört, konnten sie abschätzen, wie viel Material vorhanden war, bevor es zum Abbau kam. Ihre Berechnungen deuten darauf hin, dass die ursprüngliche Menge möglicherweise weit über dem liegt, was durch bekannte abiotische Standardprozesse produziert werden kann.
Die Forscher weisen darauf hin, dass weitere Untersuchungen erforderlich sind, bevor ermittelt werden kann, wie schnell organische Moleküle in marsähnlichen Gesteinen und marsähnlichen Umweltbedingungen zerfallen. Bessere Laborsimulationen werden dazu beitragen, diese Schätzungen zu verfeinern. Derzeit bestätigen diese Ergebnisse nicht, dass es einst Leben auf dem Mars gab. Stattdessen betonen sie, dass die Geschichte der im Marsgestein erhaltenen Chemie möglicherweise komplexer ist als bisher angenommen und dass nicht lebende Erklärungen allein das Rätsel möglicherweise nicht vollständig lösen können.