Solange die Menschheit den Himmel beobachtet hat, waren wir fasziniert von der Möglichkeit, dass andere Welten — ähnlich wie die Erde — lebende Organismen enthalten könnten. Während unsere Besuche auf dem Mond uns gelehrt haben, dass er völlig unfruchtbar und unbewohnt ist, bleiben andere Welten in unserem Sonnensystem voller Potenzial. Venus könnte Leben in ihren Wolkenspitzen haben. Europa und Enceladus könnten Leben in einem unterirdischen Ozean aus flüssigem Wasser haben. Sogar Titans flüssige Kohlenwasserstoffseen bieten einen faszinierenden Ort, um nach exotischen Lebewesen zu suchen.

Aber die mit Abstand faszinierendste Möglichkeit ist der rote Planet: Mars. Dieser kleinere, kältere, weiter entfernte Cousin der Erde hatte mit Sicherheit eine feuchte Vergangenheit, in der flüssiges Wasser mehr als eine Milliarde Jahre lang eindeutig auf der Oberfläche floss. Indizien haben auf die Plausibilität des Lebens auf dem Mars hingewiesen, nicht nur in der alten Vergangenheit, aber möglicherweise noch leben, und vielleicht gelegentlich aktiv, auch heute noch. Es gibt fünf Möglichkeiten für Leben auf dem Mars. Hier ist, was wir bisher wissen.

Mit den Informationen, die wir von verschiedenen Orbitern, Landern und Rovern erhalten haben, haben wir eine Reihe faszinierender Entdeckungen auf dem Mars gemacht. Wir sehen ausgetrocknete Flussbetten und Beweise für alte Gletscherereignisse auf der Marsoberfläche. Wir finden winzige Hämatitkugeln auf dem Mars sowie zahlreiche Hinweise auf Sedimentgestein, die sich beide nur in wässriger Umgebung auf der Erde bilden. Und wir haben festes unterirdisches Eis, Schnee und sogar gefrorenes Oberflächenwasser auf dem Mars in Echtzeit beobachtet.

Wir haben sogar beobachtet, dass wahrscheinlich salziges Oberflächenwasser aktiv die Wände verschiedener Krater hinunterfließt, obwohl dieses Ergebnis immer noch umstritten ist. Alle Rohstoffe, die für das Leben auf der Erde benötigt werden, waren auch auf dem frühen Mars reichlich vorhanden, einschließlich einer dicken Atmosphäre und flüssigem Wasser auf seiner Oberfläche. Obwohl der Mars heute nicht mehr so aussieht, als ob er voller Leben wäre, gibt es drei Beweise dafür, dass vergangenes oder sogar gegenwärtiges Leben eine Möglichkeit sein könnte.

Der erste überzeugende Beweis kam 1976 von den Instrumenten an Bord der Mars Viking Landers der NASA. Es wurden drei biologische Experimente durchgeführt: ein Gasaustauschexperiment, ein markiertes Freisetzungsexperiment und ein pyrolytisches Freisetzungsexperiment, gefolgt von einem Gaschromatographen-Massenspektrometerexperiment. Das markierte Freisetzungsexperiment ergab ein positives Ergebnis, wenn es an beiden Viking-Landern durchgeführt wurde, jedoch nur beim ersten Test. Alle anderen Experimente fielen negativ aus.Der zweite Beweis kam, als ein Fragment eines Marsmeteoriten – Allan Hills 84001 – am 27.Dezember 1984 geborgen wurde. Wie sich herausstellt, stammen ungefähr 3% aller Meteoriten, die auf die Erde fallen, vom Mars, aber dieser war besonders groß: fast 2 Kilogramm (über 4 Pfund) schwer. Es entstand ursprünglich vor etwa 4 Milliarden Jahren auf dem Mars und landete erst vor etwa 13.000 Jahren auf der Erde. Als wir 1996 hineinschauten, scheint es Material zu enthalten, das die Überreste versteinerter organischer Lebensformen sein könnten, obwohl sie auch aus anorganischen Prozessen entstanden sein könnten.

Und schließlich kam das dritte Beweisstück mit dem neuesten Marsrover der NASA heraus: Curiosity. Als sich die Jahreszeiten auf dem Mars änderten, entdeckte Curiosity „Rülpser“ von Methan, das von bestimmten unterirdischen Orten emittiert wurde, jedoch erst am Ende des Marswinters und mit Beginn des Frühlings. Dies ist wiederum bestenfalls ein zweideutiges Signal, da anorganische, geochemische Prozesse saisonal sein und zur Freisetzung von Methan führen können, aber auch organische, biologische Prozesse könnten dies verursachen.

Wenn wir uns die ganze Reihe von Beweisen ansehen — alles, was wir über den Mars gelernt haben —, gibt es fünf Möglichkeiten für die Geschichte des Lebens auf dem Roten Planeten. Es könnte eine ewig unfruchtbare Welt sein; es könnte eine Welt sein, in der das Leben eine Zeit lang gediehen ist, aber dann in eine Sackgasse geraten ist; es könnte heute noch Leben darauf haben; es könnte schon früh vom Erdenleben ausgesät worden sein; oder es könnte nur erdgebundene Organismen geben, die seit Beginn des Weltraumzeitalters ihren Weg dorthin gefunden haben.

Hier ist, was jede Möglichkeit bedeuten würde.

1.) Mars hatte nie Leben darauf. Trotz der gleichen Rohstoffe wie die frühe Erde und ähnlichen, wässrigen Bedingungen sind die notwendigen Umstände, die die Entstehung von Leben ermöglichen, auf dem Mars einfach nie eingetreten. Alle geologischen und chemischen Prozesse, die inorganisch noch passiert, aber nichts Organisches. Dann, vor etwas mehr als drei Milliarden Jahren, wurde die Marsatmosphäre von der Sonne abgestreift, wodurch flüssiges Oberflächenwasser ausgetrocknet wurde und das derzeitige Erscheinungsbild des Mars entstand.Dies ist die konservativste Haltung und würde erfordern, dass alle drei angeblichen „positiven“ Tests entweder eine anorganische oder eine kontaminationsbasierte Auflösung haben. Dies ist durchaus möglich und bleibt — in den Augen vieler — die Standardannahme. Bis einige sehr überzeugende Beweise vorliegen, die robust auf vergangenes oder gegenwärtiges Leben auf dem Mars hinweisen, wird dies wahrscheinlich die führende Hypothese bleiben.

2.) Mars hatte früh Leben, aber es starb aus. Dieses Szenario ist in vielerlei Hinsicht genauso überzeugend wie das vorherige. Es ist leicht vorstellbar, dass eine Welt mit:

• eine dichte Atmosphäre ähnlich der der frühen Erde,
• stabiles, flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche,
• Kontinente mit einer reichen geologischen Vielfalt,
• Vulkane,
• ein Magnetfeld,
• ein Tag ähnlich lang wie unser eigener,
• und Temperaturen, die nur geringfügig kühler sind als die heutigen der Erde,

könnten zu Leben führen. Für viele ist es praktisch unmöglich, sich vorzustellen, dass diese Bedingungen — nach mehr als einer Milliarde Jahren — nicht zum Leben führen würden, wenn man bedenkt, dass das Leben auf der Erde nicht mehr als ein paar hundert Millionen Jahre nach seiner Entstehung entstand. Der Verlust der Marsatmosphäre hatte jedoch tiefgreifende Auswirkungen auf den Planeten und hätte zum Aussterben allen Lebens auf dem Mars führen können. Bohrungen in das Sedimentgestein des Mars und die Suche nach versteinerten Lebensformen oder sogar metamorphosierten kohlenstoffreichen Einschlüssen könnten möglicherweise die Beweise liefern, die zur Validierung dieses Szenarios erforderlich sind.

3.) Mars hatte frühes Leben, und es besteht immer noch in einer meist ruhenden Form unter der Oberfläche. Dies ist die optimistischste, aber immer noch wissenschaftlich tragfähige Sicht auf das Leben auf dem Mars. Vielleicht hat sich das Leben schon früh durchgesetzt, und als der Mars seine Atmosphäre verlor, blieben einige Extremophile in einer Art gefrorenem, schwebendem Animationszustand. Wenn die richtigen Bedingungen entstanden sind – vielleicht unterirdisch, wo gelegentlich flüssiges Wasser fließen kann —, „wacht“ das Leben auf und beginnt, seine kritischen biologischen Funktionen zu erfüllen.Wenn dies der Fall ist, dann gibt es immer noch Organismen unter der Marsoberfläche, vielleicht im flachen Sand nur wenige Meter oder sogar nur wenige Zentimeter unter unserem Raumschiff. Wir sprechen wahrscheinlich nur von einzelligem Leben, das vielleicht nicht einmal die Komplexität einer eukaryotischen Zelle erreicht, aber das Leben auf einer anderen Welt als der Erde wäre immer noch eine Revolution für die Wissenschaft. Der Perseverance-Rover der NASA, der am 30. Juli 2020 erfolgreich gestartet ist, wird kritische Bodenproben sammeln, um dieses hypothetische Szenario zu testen.

4.) Mars hatte kein Leben, bis die Erde es natürlich ausgesät hatte. Vor 65 Millionen Jahren traf ein sehr großer, sich schnell bewegender Körper auf die Erde ein, schuf den Chixulub-Krater und stieß genug Material auf, um die Erde in einer Trümmerwolke zu bedecken, was zum fünften großen Massensterben in der Erdgeschichte führte. Und wie viele massive Einschläge hat dieser wahrscheinlich kleine Erdstücke bis in den Weltraum geschossen, genauso wie Impaktoren auf dem Mond oder Mars Meteore durch das Sonnensystem schicken, wo einige von ihnen schließlich auf der Erde landen.

Nun, einige Einschläge gehen wahrscheinlich auch in die andere Richtung: Sie senden erdgebundenes Material auf andere Welten, einschließlich des Mars. Es scheint unvernünftig, dass das Material in der Erdkruste, reich an organischem Leben, es überhaupt nicht zum Mars schaffen würde. Stattdessen ist es äußerst plausibel, dass erdbasierte Organismen es auf den Mars geschafft haben und sich dort zu vermehren begannen, ob sie gediehen sind oder nicht. Vielleicht werden wir eines Tages in der Lage sein, die gesamte Geschichte des Lebens auf dem Mars zu kennen und festzustellen, ob eines davon den gleichen gemeinsamen Vorfahren hat, von dem das gesamte vorhandene Erdenleben abstammt. Es ist eine faszinierende Möglichkeit, die nicht leicht zu verwerfen ist.

5.) Unser modernes Raumfahrtprogramm verbreitete erdgebundenes Leben auf dem Mars. Und schließlich war der Mars vielleicht wirklich ein unfruchtbarer, lebloser Planet — zumindest für Milliarden von Jahren – bis zum Beginn des Weltraumzeitalters. Vielleicht landeten weltraumgebundene Materialien, die nicht zu 100% dekontaminiert oder sterilisiert waren, auf der Marsoberfläche und brachten moderne Erdorganismen als blinde Passagiere mit. Es ist der ultimative Albtraum von Astrobiologen: dass es eine faszinierende Geschichte des Lebens auf einer anderen Welt zu entdecken gibt, aber wir werden es mit unseren eigenen Organismen kontaminieren, bevor wir jemals die wahre Geschichte des Lebens auf dieser Welt erfahren. Im schlimmsten Fall könnte es der Fall sein, dass einfaches Leben auf dem Mars marsianischen Ursprungs überlebt wurde, das Erdenleben jedoch ankam und es überholte und es zu einem raschen Aussterben brachte. Diese sehr reale, gesunde Angst ist der Grund, warum wir aus biologischer Sicht häufig so konservativ sind, wenn wir andere Planeten und fremde Welten erkunden.

Es gibt eine enorme Hoffnung, dass aktuelle und zukünftige Generationen von Marsrovern und Orbitern uns helfen werden, endlich herauszufinden, ob der Mars — entweder jetzt oder zu irgendeinem Zeitpunkt in seiner Vergangenheit — jemals Leben beherbergt hat. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist, führt dies zu einer wichtigen Folgefrage: Ist dieses Leben mit dem Leben auf der Erde verwandt oder unabhängig davon? Es ist möglich, dass das Leben auf der Erde entstand und den Mars mit Leben besäte; es ist sogar möglich, dass das Leben sowohl der Erde als auch dem Mars vorausging und frühe Formen davon auf beiden Planeten Einzug hielten.

Aber zu diesem Zeitpunkt haben wir keine überwältigenden Beweise dafür, dass Leben jemals auf dem Mars existiert hat. Wir haben ein paar Hinweise, die Indikatoren für vergangenes oder gegenwärtiges Leben dort sein könnten, aber völlig anorganische Prozesse könnten jedes einzelne dieser beobachteten Ergebnisse erklären. Wie immer können wir die Wahrheit nur herausfinden, indem wir mehr und bessere Wissenschaft mit überlegenen Instrumenten und Techniken betreiben. Während der Perseverance Rover der NASA eine Vielzahl von Bodenproben sammelt, werden diese im nächsten Schritt zur Laboranalyse zur Erde zurückgebracht. Wenn uns das gelingt, könnten wir innerhalb des nächsten Jahrzehnts mit Sicherheit wissen, welche dieser fünf Möglichkeiten am ehesten mit der Wahrheit über den Mars übereinstimmt.