zolang de mensheid naar de hemel kijkt, zijn we gefascineerd door de mogelijkheid dat andere werelden — net als de aarde — levende organismen bevatten. Terwijl onze bezoeken aan de Maan ons leerden dat het volledig onvruchtbaar en onbewoond is, blijven andere werelden in ons zonnestelsel vol potentieel. Venus heeft misschien leven in de wolken. Europa en Enceladus kunnen leven hebben in een onderzeese oceaan van vloeibaar water. Zelfs Titan ‘ s vloeibare koolwaterstof meren bieden een fascinerende plek om te zoeken naar exotische levende organismen.

maar verreweg de meest fascinerende mogelijkheid is de rode planeet: Mars. Deze kleinere, koudere, verder verwijderde neef van de aarde had zeker een nat verleden, waar vloeibaar water duidelijk stroomde op het oppervlak voor meer dan een miljard jaar. Indirect bewijs heeft gewezen op de plausibiliteit van leven op Mars, niet alleen in het oude verleden, maar mogelijk nog steeds levend, en misschien af en toe actief, zelfs vandaag de dag. Er zijn vijf mogelijkheden voor leven op Mars. Dit is wat we tot nu toe weten.

met de informatie die we hebben verkregen van verschillende orbiters, landers en rovers, hebben we een hoop fascinerende ontdekkingen gedaan op Mars. We zien opgedroogde rivierbeddingen en bewijs van oude gletsjergebeurtenissen op het oppervlak van Mars. We vinden kleine hematietbolletjes op Mars en veel bewijs voor sedimentair gesteente, die beide alleen op aarde in waterige omgevingen ontstaan. We hebben vast ijs, sneeuw en zelfs bevroren oppervlaktewater op Mars in real-time waargenomen.

we hebben zelfs waargenomen wat waarschijnlijk zoutachtig oppervlaktewater is dat actief langs de wanden van verschillende kraters stroomt, hoewel dat resultaat nog steeds controversieel is. Alle grondstoffen die nodig zijn voor het leven op aarde waren ook overvloedig aanwezig op het vroege Mars, inclusief een dikke atmosfeer en vloeibaar water op het oppervlak. Hoewel Mars niet meer lijkt te wemelen van het leven van vandaag, zijn er drie bewijzen dat verleden of zelfs heden leven mogelijk is.

het eerste overtuigende bewijs kwam van de instrumenten aan boord van NASA ‘ s Mars Viking landers in 1976. Er werden drie biologieexperimenten uitgevoerd: een gasuitwisselingsexperiment, een geëtiketteerd vrijgaveexperiment en een pyrolytisch vrijgaveexperiment, gevolgd door een gaschromatografisch massaspectrometerexperiment. Het gelabelde release experiment leverde een positief resultaat op bij beide Viking landers, maar pas de eerste keer dat de test plaatsvond. Alle andere experimenten waren negatief.het tweede bewijs kwam toen op 27 December 1984 een fragment van een meteoriet van Mars, Allan Hills 84001, werd teruggevonden. Het blijkt dat ongeveer 3% van alle meteorieten die op aarde vallen afkomstig zijn van Mars, maar deze was bijzonder groot: bijna 2 kilo zwaar. Het ontstond ongeveer 4 miljard jaar geleden op Mars, en landde slechts ongeveer 13.000 jaar geleden op aarde. Toen we er in 1996 in keken, lijkt het materiaal te bevatten dat de resten zou kunnen zijn van gefossiliseerde organische levensvormen, hoewel ze ook uit anorganische processen zouden kunnen zijn voortgekomen.

en tenslotte kwam het derde bewijsstuk uit met NASA ‘ s nieuwste Mars rover: Curiosity. Toen de seizoenen veranderden op Mars, ontdekte Curiosity “Boers” van methaan afkomstig van specifieke ondergrondse locaties, maar alleen aan het einde van de Martiaanse winter en met het begin van de lente. Dit is op z ‘ n best een dubbelzinnig signaal, want anorganische geochemische processen kunnen seizoensgebonden zijn en resulteren in het vrijkomen van methaan, maar organische, biologische processen kunnen dit ook veroorzaken.

als we kijken naar de volledige suite van bewijs — naar alles wat we hebben geleerd over Mars — zijn er vijf mogelijkheden voor de geschiedenis van het leven op de Rode Planeet. Het zou een eeuwig onvruchtbare wereld kunnen zijn; het zou een wereld kunnen zijn waar het leven een tijd bloeide, maar dan een doodlopende weg raakte; het zou er vandaag nog leven op kunnen hebben; het zou al vroeg door het aardse leven kunnen zijn gezaaid; of het zou alleen op aarde gebaseerde organismen kunnen hebben die hun weg daarheen hebben gemaakt sinds het begin van het ruimtetijdperk.

Hier is wat elke mogelijkheid zou betekenen.

1. Mars had er nooit leven op. Ondanks het feit dat dezelfde grondstoffen als de vroege aarde en soortgelijke, waterige omstandigheden, de noodzakelijke omstandigheden die het mogelijk maken leven te vormen gewoon nooit hebben plaatsgevonden op Mars. Alle geologische en chemische processen die zich inorganisch nog steeds voordoen, maar niets organisch. Toen, iets meer dan drie miljard jaar geleden, werd de atmosfeer van Mars weggestript door de zon, droogde elk vloeibaar oppervlaktewater op en leidde tot Mars ‘ s huidige verschijning.

Dit is de meest conservatieve houding, en zou vereisen dat alle drie van de vermeende “positieve” tests ofwel een anorganische of contaminatie gebaseerde resolutie hebben. Dit is bij uitstek mogelijk, en blijft — in de geest van velen — de standaard veronderstelling. Zolang er geen overtuigend bewijs is dat wijst op leven in het verleden of het heden op Mars, zal dit waarschijnlijk de belangrijkste hypothese blijven.

2. Mars had al vroeg leven, maar het stierf uit. Dit scenario is in veel opzichten net zo overtuigend als het voorgaande. Het is heel gemakkelijk voor te stellen dat een wereld met:

• een dikke atmosfeer vergelijkbaar met die van de vroege aarde,
• stabiel, vloeibaar water op het oppervlak,
• continenten met een rijke geologische diversiteit,
• vulkanen,
• een magnetisch veld,
• een dag vergelijkbaar in lengte met die van ons,
• en temperaturen slechts marginaal koeler dan die van de aarde vandaag,

kunnen tot leven leiden. Voor velen is het vrijwel onmogelijk voor te stellen dat deze omstandigheden — na meer dan een miljard jaar — niet tot leven zouden leiden, gezien het feit dat leven op aarde niet meer dan een paar honderd miljoen jaar na de vorming ervan ontstond. echter, het verlies van de atmosfeer van Mars had een diepgaand effect op de planeet, en had kunnen leiden tot het uitsterven van al het leven op Mars. Boren in het sedimentaire gesteente van Mars en zoeken naar gefossiliseerde levensvormen, of zelfs metamorfoseerde koolstofrijke insluitsels, kan mogelijk het bewijs onthullen dat nodig is om dit scenario te valideren.

3. Mars had Jong Leven, en het blijft bestaan in een meestal slapende vorm onder het oppervlak. Dit is de meest optimistische, maar wetenschappelijk haalbare, visie op het leven op Mars. Misschien nam het leven al vroeg zijn intrede, en toen Mars zijn atmosfeer verloor, bleven een paar extremofielen in een soort bevroren, schijndood toestand. Toen de juiste omstandigheden ontstonden – misschien onder de grond, waar vloeibaar water af en toe kan stromen — dat het leven “ontwaakt” en begint met het uitvoeren van zijn kritische biologische functies.

als dit het geval is, dan zijn er nog steeds organismen te vinden onder het oppervlak van Mars, misschien in het ondiepe zand slechts een paar meter of zelfs enkele centimeters onder ons ruimteschip. We hebben het waarschijnlijk alleen over eencellig leven, misschien zelfs niet tot de complexiteit van een eukaryotische cel, maar leven op een andere wereld dan de aarde zou nog steeds een revolutie voor de wetenschap zijn. NASA ‘ s Perseverance rover, die met succes gelanceerd op 30 juli 2020, zal kritische bodemmonsters verzamelen om te proberen om dit hypothetische scenario te testen.

4. Mars had geen leven totdat de aarde het zaaide, natuurlijk. 65 miljoen jaar geleden raakte een zeer groot, snel bewegend lichaam de aarde, waardoor de Chixulubkrater ontstond en genoeg materiaal werd opgestookt om de aarde te bedekken in een wolk van puin, wat leidde tot de vijfde grote massa-extinctie in de geschiedenis van de aarde. En, zoals veel grote inslagen, heeft deze waarschijnlijk kleine stukjes aarde de ruimte in geschopt, op dezelfde manier waarop botslichamen op de maan of Mars meteoren door het zonnestelsel sturen, waar sommigen uiteindelijk op aarde landen.

wel, een paar inslagen gaan waarschijnlijk ook de andere kant op: het sturen van materiaal van de aarde naar andere werelden, waaronder Mars. Het lijkt onredelijk dat het materiaal in de aardkorst, rijk aan organisch leven, Mars helemaal niet zou halen. In plaats daarvan is het zeer aannemelijk dat op aarde gebaseerde organismen naar Mars zijn gekomen en zich daar begonnen voort te planten, of ze nu bloeiden of niet. Misschien zullen we op een dag de volledige geschiedenis van het leven op Mars kennen, en bepalen of een van hen dezelfde gemeenschappelijke voorouder heeft waarvan al het bestaande leven op aarde afstamt. Het is een fascinerende mogelijkheid die niet makkelijk te negeren is.

5. Ons moderne ruimteprogramma verspreidde leven op aarde naar Mars. En, tenslotte, misschien was Mars echt een onvruchtbare, levenloze planeet — tenminste voor miljarden jaren-tot het begin van het ruimtetijdperk. Misschien landden spaceborne materialen die niet 100% ontsmet of gesteriliseerd waren op het oppervlak van Mars, en brachten moderne aardse organismen mee als verstekelingen. het is de ultieme nachtmerrie van astrobiologen: dat er een fascinerende geschiedenis van het leven te ontdekken is op een andere wereld, maar we zullen het besmetten met onze eigen organismen voordat we ooit de ware geschiedenis van het leven op die wereld leren. In het ergste geval zou het het geval kunnen zijn dat het simpele leven op Mars van Martiaanse oorsprong overleefde, maar dat het aardse leven arriveerde en het versloeg, waardoor het snel uitsterfde. Deze zeer reële, gezonde angst is waarom we vaak zo conservatief zijn, vanuit een biologisch perspectief, wanneer we andere planeten en vreemde werelden verkennen.

Er is een enorme hoop dat de huidige en toekomstige generaties van Mars rovers en orbiters ons eindelijk zullen helpen uit te zoeken of Mars — nu of op enig moment in het verleden — ooit leven heeft gehuisvest. Als het antwoord op die vraag bevestigend is, dan leidt het tot een belangrijke vervolgvraag: is dat leven gerelateerd aan of onafhankelijk van het leven op aarde? Het is mogelijk dat het leven op aarde is ontstaan en Mars met leven heeft gezaaid; het is mogelijk dat het leven op Mars is ontstaan en daarna de aarde heeft gezaaid; het is zelfs mogelijk dat het leven van voor de aarde en Mars dateert, en dat vroege vormen ervan op beide planeten in hun greep kwamen.

maar op dit moment hebben we geen overweldigend bewijs dat er ooit leven op Mars heeft bestaan. We hebben een paar hints die indicatoren kunnen zijn van het vroegere of huidige leven daar, maar volledig anorganische processen kunnen elk van die waargenomen resultaten verklaren.

zoals altijd is de enige manier waarop we de waarheid zullen ontdekken, het uitvoeren van meer en betere wetenschap met superieure instrumenten en technieken. Terwijl NASA ‘ s Perseverance rover verder gaat om een verscheidenheid aan bodemmonsters te verzamelen, zal de volgende stap zijn om ze terug te brengen naar de aarde voor laboratoriumanalyse. Als we daarin slagen, kunnen we binnen het volgende decennium zeker weten welke van deze vijf mogelijkheden het meest consistent is met de waarheid over Mars.