Die gelben Kristalle, die nicht auf dem Mars sein dürften

Wissenschaft
The Yellow Crystals That Shouldn't Be on Mars
Der NASA-Rover Curiosity ist buchstäblich auf ein Feld aus reinem Schwefel gestoßen – eine Entdeckung, die unser Verständnis der Marsgeologie und die Suche nach früherem Leben grundlegend infrage stellt.

Der sechsrädrige Roboter, der derzeit durch die marsianische Einöde streift, hatte gerade seine eigene Version eines Glücksfalls. Während er durch den Gediz-Vallis-Kanal rollte, einen zerklüfteten Terrainabschnitt, der wie ein ausgetrockneter Gebirgsbach aussieht, überfuhr der Curiosity-Rover versehentlich einen Stein. Die ein Tonne schwere Maschine zermalmte ihn unter ihrem Gewicht und spaltete den Stein, um etwas freizulegen, das nach keinem aktuellen geologischen Modell dort sein dürfte. Im Inneren des stumpfen, rötlichen Äußeren befand sich ein Cluster aus hellen, durchscheinenden gelben Kristallen: reiner, elementarer Schwefel.

Die Wissenschaftler der NASA hatten damit nicht gerechnet. Während das Team jahrelang Sulfate gefunden hat – Salze, die Schwefel enthalten, der mit anderen Elementen vermischt ist –, ist das Finden des reinen Stoffes eine völlig andere Größenordnung. Es ist das marsianische Äquivalent dazu, durch eine Wüste zu laufen und einen Block aus reinem Gold zu finden, wo man nur Sand erwartet hätte. Reiner Schwefel bildet sich nur unter sehr engen Bedingungen, von denen man bisher annahm, dass sie in dieser speziellen Ecke des Gale-Kraters nicht existiert hätten. Die Entdeckung hat das ordentliche Narrativ darüber, wie der Rote Planet austrocknete und starb, faktisch über den Haufen geworfen.

Die Chemie eines unerwarteten Fundes

Schwefel wird auf der Erde oft als der „Geruch des Lebens“ oder zumindest als der Geruch seiner Verwesung beschrieben. Er ist für jedes Lebewesen essenziell und findet sich in den Aminosäuren, die Proteine aufbauen. Auf dem Mars war er schon immer ein Indikator für Bewohnbarkeit. Doch der Sprung von Sulfatmineralen zu reinem Schwefel ist gewaltig. Normalerweise erfordert die Entstehung von reinem Schwefel einen sehr spezifischen vulkanischen Prozess oder – was noch faszinierender ist – einen biologischen. Auf der Erde „atmen“ bestimmte Bakterienarten Schwefel und verarbeiten ihn zur Energiegewinnung in verschiedene Formen. Ein Feld davon an einem Ort zu finden, der durch Wasser geformt wurde, lässt einen fragen, wer oder was dort die Schwerstarbeit geleistet hat.

Der Rover fand nicht nur einen Stein. Nach dem anfänglichen versehentlichen Zerquetschen schaute sich das Team um und stellte fest, dass das gesamte Gebiet mit diesen „gelbbäuchigen“ Steinen übersät war. Es war kein Zufall; es war eine Ablagerung. Dies bereitet den Geologen in Kalifornien großes Kopfzerbrechen. Es gibt keine offensichtliche vulkanische Quelle in der Nähe. Es gibt keine offensichtliche hydrothermale Quelle. Es ist, als hätte ein Riese einen Beutel mit Streichholzköpfen in ein Flussbett verschüttet und sie dort drei Milliarden Jahre lang liegen gelassen.

Warum reiner Schwefel die Landkarte verändert

Wenn wir auf dem Mars nach Leben suchen, suchen wir nicht nach kleinen grünen Männchen mit Laserpistolen. Wir suchen nach Chemie, die aussieht, als wäre sie manipuliert worden. Die Natur mag es, wenn Dinge chaotisch und vermischt sind. Reine Elemente sind selten, weil sie reaktiv sind; sie wollen sich mit etwas anderem verbinden. Damit ein Feld aus reinem Schwefel Äonen überdauern konnte, musste die Umgebung unglaublich stabil sein oder der Prozess, der ihn erschuf, unglaublich kraftvoll. Das deutet darauf hin, dass das Wasser, das einst durch das Gediz Vallis floss, kein einfacher Bach war, sondern eine komplexe chemische Suppe.

Das Timing des Fundes ist zudem ein wenig wie ein kosmischer Witz. Genau während Curiosity diesen chemischen Jackpot knackt, findet sein jüngerer Cousin, der Perseverance-Rover, „Leopardenflecken“ in einem anderen Teil des Planeten. Dies sind kleine, weiße Kreise mit schwarzen Rändern auf Steinen, die auf der Erde oft das Ergebnis mikrobieller Kolonien sind, die im Inneren des Steins leben. Beide Rover starren nun auf Beweise, die förmlich „hier hat Leben existiert“ schreien, aber beide werden durch dasselbe Problem behindert: Sie sind Millionen von Kilometern von einem Labor entfernt, das ein definitives „Ja“ liefern könnte.

Die Grenzen robotischer Augen

Die Frustration des Teams am Jet Propulsion Laboratory der NASA ist greifbar. Sie haben die Daten, sie haben die Bilder und sie haben die chemischen Signaturen. Aber sie haben nicht den Kontext. Ein Rover kann einen Stein beschießen, aber er kann keine vollständige forensische Autopsie durchführen. Der Schwefelfund ist ein klassisches Beispiel für „je mehr man weiß, desto mehr erkennt man, was man nicht weiß“. Jedes Mal, wenn wir denken, wir hätten den zeitlichen Ablauf auf dem Mars im Griff – Wasser, dann Eis, dann Staub –, wirft uns der Planet einen Curveball wie ein Feld aus gelben Kristallen zu.

Ein Planet der verpassten Verbindungen

Es liegt eine gewisse Ironie darin, wie wir Dinge auf dem Mars entdecken. Wir geben Milliarden für hochauflösende Kameras und hochentwickelte Sensoren aus, aber der größte Durchbruch seit Jahren kam zustande, weil ein Rad zufällig in einem bestimmten Winkel auf einen Stein traf. Es ist eine Erinnerung daran, dass die Weltraumforschung immer noch ein chaotisches, physisches Unterfangen ist. Man kann in einem Labor in Pasadena alles simulieren, was man will, aber das Universum wird immer einen Weg finden, einen mit einem Stück gelbem Gestein an einem Ort zu überraschen, an dem es eigentlich nichts zu suchen hat.

Die Suche nach Leben wird oft als Jagd nach einer „rauchenden Waffe“ gerahmt – einem einzigen Beweisstück, das die Debatte für immer beendet. Aber Wissenschaft funktioniert selten so. Stattdessen ist es eine langsame Ansammlung von „seltsamen“ Dingen. Ein bisschen Methan in der Luft hier. Ein seltsames organisches Molekül dort. Ein Fleck mit leopardengefleckten Steinen. Und jetzt ein Feld aus reinem Schwefel. Jedes davon ist ein Puzzleteil. Wir haben noch kein vollständiges Bild, aber das Bild, das sich abzuzeichnen beginnt, sieht weniger wie ein kahler Fels aus, sondern eher wie ein Tatort, an dem der Verdächtige den Raum erst gerade verlassen hat.

Während wir auf zukünftige Missionen blicken – einschließlich des ehrgeizigen und kontroversen Plans, Marsgestein zur Erde zurückzubringen –, wird der Schwefelfund im Gediz Vallis ein primärer Datenpunkt sein. Er sagt uns, dass der Mars niemals eine einfache Welt war. Er war ein Ort der chemischen Extreme, der plötzlichen Fluten und der langlebigen Lebensräume. Ob tatsächlich jemand zu Hause war, um diese Lebensräume zu genießen, bleibt die größte Frage der Wissenschaft. Für den Moment haben wir die gelben Kristalle. Sie sind ein stummes, leuchtendes Zeugnis einer Version des Mars, die weitaus lebendiger war als die, die wir heute sehen.

James Lawson

James Lawson

Investigative science and tech reporter focusing on AI, space industry and quantum breakthroughs

University College London (UCL) • United Kingdom

Readers

Leserfragen beantwortet

Q Was unterscheidet den von Curiosity gefundenen Schwefel von früheren Schwefelfunden auf dem Mars?
A Während die NASA häufig Sulfate identifiziert hat, bei denen es sich um schwefelhaltige Salze handelt, die mit anderen Elementen vermischt sind, hat der Rover Curiosity kürzlich reinen elementaren Schwefel entdeckt. Dies ist von Bedeutung, da reiner Schwefel nur unter ganz bestimmten Bedingungen entsteht, wie etwa bei intensiver vulkanischer Aktivität oder biologischen Prozessen. Die Entdeckung eines Feldes dieser gelben Kristalle im Gale-Krater stellt bestehende geologische Modelle infrage, da in der Nähe keine offensichtlichen vulkanischen oder hydrothermalen Quellen vorhanden sind.
Q Wie hat der Rover Curiosity das Vorhandensein dieser gelben Kristalle enthüllt?
A Die Entdeckung war ein glücklicher Zufall, der sich ereignete, als Curiosity den Gediz-Vallis-Kanal durchquerte, eine Region, die einem ausgetrockneten Gebirgsbach ähnelt. Der eine Tonne schwere Rover fuhr über einen kleinen, rötlichen Stein und zerdrückte ihn, wobei er den Stein spaltete und helle, durchscheinende gelbe Kristalle im Inneren zum Vorschein kamen. Bei einer genaueren Untersuchung der Umgebung stellte das Missionsteam fest, dass das gesamte Feld mit ähnlichen schwefelhaltigen Gesteinen gefüllt war und es sich nicht um einen Einzelfund handelte.
Q Warum deutet das Vorhandensein von elementarem Schwefel auf eine Geschichte der Bewohnbarkeit hin?
A Reiner Schwefel wird oft mit dem Vorhandensein von Leben in Verbindung gebracht, da bestimmte terrestrische Bakterien ihn durch einen Prozess, der dem Atmen ähnelt, als Energiequelle nutzen. Elementarer Schwefel ist normalerweise hochreaktiv und neigt dazu, Bindungen mit anderen Elementen einzugehen; sein langfristiges Überleben in einem Flussbett deutet daher entweder auf eine unglaublich stabile Umgebung oder auf einen starken, anhaltenden chemischen Prozess hin. Dieser Fund legt nahe, dass das alte Marswasser eine komplexe chemische Suppe war, die möglicherweise in der Lage war, mikrobielles Leben zu unterstützen.
Q Wie verhält sich die Schwefelentdeckung zu den „Leopardenflecken“, die vom Rover Perseverance gefunden wurden?
A Beide Entdeckungen stellen eine wachsende Sammlung von Beweisen dar, die auf früheres Leben auf dem Mars hindeuten. Während Curiosity reine Schwefelkristalle fand, identifizierte der Rover Perseverance kürzlich kleine weiße Kreise mit schwarzen Rändern, sogenannte „Leopardenflecken“, die auf der Erde oft von mikrobiellen Kolonien erzeugt werden. Zusammen zeigen diese Ergebnisse, dass der Mars eine weitaus chemisch aktivere und möglicherweise bewohnte Vergangenheit hatte als bisher angenommen, wenngleich ein definitiver Beweis die Rückführung von Proben in irdische Labore erfordert.

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