Astrobiologie

Gibt es Leben im Sonnensystem? Diese Himmelskörper sind am vielversprechendsten

Gibt es im Sonnensystem Leben? Mit dieser Frage beschäftigt sich die Astrobiologie. Forschende haben die sieben besten Orte zusammengetragen.

Kassel – Gibt es Leben im Universum? Das ist wohl eine der ältesten Fragen der Menschheit und der Hintergrund für viele astronomische Forschungsarbeiten oder Raumfahrt-Missionen zu fremden Himmelskörpern. Doch welche Orte in unserem Sonnensystem versprechen am ehesten Erfolg bei der Suche nach Leben? Ein Team um Dimitra Atri (NYU Abu Dhabi) hat nun ein System entwickelt, um herauszufinden, welche Himmelskörper in unserem Sonnensystem in dieser Hinsicht am vielversprechendsten sind.

Dazu legten die Forschenden zuerst fest, welche Variablen die Bewohnbarkeit einer bestimmten Umgebung beeinflussen. Dann definierten sie sechs Umwelt-Typen, bei denen man davon ausgeht, dass es sie auf vielen potenziell bewohnbaren Himmelskörpern gibt. Anschließend nahmen sich die Forschenden sieben als potenziell bewohnbar bekannte Himmelskörper und sammelten alle Daten über sie, die es bisher gibt. Diese Daten verglichen sie mit den extremen Werten, in denen einige Mikroorganismen leben können.

Die Suche nach Leben im Sonnensystem: Unter welchen Bedingungen kann Leben existieren?

Welche Umwelt-Faktoren sind am wichtigsten für die potenzielle Bewohnbarkeit eines Himmelskörpers? Das Forschungsteam legte folgende Faktoren fest: Temperatur, Druck, UV-Strahlung, ionisierende Strahlung, pH-Wert und Salzgehalt. Das Leben, wie wir es kennen, kann nur in einem kleinen Bereich dieser Werte existieren – ein guter Startpunkt. Um ihn genauer zu definieren, nutzten die Forschenden Daten von sogenannten extremophilen Mikroorganismen, die unter extremen Bedingungen auf der Erde überleben können. Deren Grenzwerte – einer dieser Mikroorganismen kann beispielsweise bei hohen pH-Werten bis 12,5 überleben, während ein anderer einem Druck bis zu 125 MPa standhalten kann – nutzten die Forschenden, um mit ihrer Definition voranzukommen.

Der Jupiter-Mond Europa könnte Leben beherbergen, glauben Forschende. (Archivbild)

Doch in welchen Gegenden kann Leben überhaupt existieren? Die Forschenden listen sechs potenziell biologisch interessante Umgebungen auf, in denen es auf der Erde Leben gibt und die es auch teilweise auf anderen Himmelskörpern gibt – darunter eisige Pole, Kontinente und die Tiefsee. Im nächsten Schritt nahm sich das Forschungsteam eine Liste der Himmelskörper im Sonnensystem vor. Viele von ihnen konnten sie aufgrund ihrer zuvor aufgestellten Kriterien für die Suche nach Leben ausschließen, doch sieben blieben übrig. Für Astrobiologen wenig überraschend befinden sich der Planet Mars sowie die Monde Europa, Enceladus, Titan, Ganymed und Kallisto darunter. Nur der Zwergplanet Pluto überrascht auf der Liste. Die Studie veröffentlichte das Team auf dem Preprint-Server ArXiv, bisher wurden die Daten noch nicht von Fachleuten überprüft.

Diese Himmelskörper im Sonnensystem sind vielversprechende Orte für die Suche nach Leben:

Jupiter-Mond Europa: Auf dem Eismond könnte es mikrobielles Leben geben

Europa ist ein Eismond, der den Planeten Jupiter umkreist. Unter seiner mehrere Kilometer dicken Eishülle befindet sich ein Untergrundozean mit einer Tiefe von etwa 100 Kilometern und darunter ein felsiger Kern. Weil es auf der Oberfläche Europas nur wenige Krater gibt, geht man davon aus, dass es auf dem Jupiter-Mond kürzlich aktive geologische Prozesse gab. Potenzielles Leben auf Europa wäre extremen Bedingungen ausgesetzt: niedrigen Temperaturen, hohem Druck, hoher Oberflächenstrahlung, niedrigem pH-Wert.

Die US-Raumfahrtorganisation Nasa* will den Jupiter-Mond Europa mit der Mission „Europa Clipper“ genauer untersuchen. Geplant sind unter anderem 40 Vorbeiflüge an dem Mond. Auch die europäische Mission „JUICE“ will Europa genauer unter die Lupe nehmen.

Die wichtigsten Daten des Jupiter-Monds Europa im Überblick:

Name:Europa
Typ:Mond
Planet:Jupiter
Durchmesser:3121,6 km
Entdeckung:7. Januar 1610
Entdecker:Galileo Galilei

Saturn-Mond Enceladus: Hydrothermale Quellen könnten Leben möglich machen

Enceladus ist ein Mond, der den Planeten Saturn umkreist. Er ist reich an Wasser und verschiedenen organischen Stoffen – das hat ihn zu einem Hauptziel bei der Suche nach mikrobiellem Leben im Sonnensystem gemacht. Die „Cassini“-Raumsonde der US-Raumfahrtorganisation Nasa hat entdeckt, dass der Saturn-Mond Dampf- und Eiswolken ausstößt, darin wurden auch Gase wie Wasserstoff und Methan, aber auch organische Materialien gemessen. Die Schwaden aus Dampf und Eis deuten auf hydrothermale Quellen im Inneren von Enceladus* hin. Diese könnten eine mögliche Energiequelle für mikrobielles Leben auf dem Saturn-Mond sein, so die Forschung.

Der Saturn-Mond Enceladus könnte Leben beherbergen, glauben Forschende. (Archivbild)

Derzeit ist keine Mission zum Saturn-Mond Enceladus geplant. Im Gegensatz zu anderen Monden im Sonnensystem wurde er bereits von der Nasa-Sonde „Cassini“ besucht.

Die wichtigsten Daten des Saturn-Monds Enceladus im Überblick:

Name:Enceladus
Typ:Mond
Planet:Saturn
Durchmesser:504,2 km
Entdeckung:28. August 1789
Entdecker: Wilhelm Herschel

Saturn-Mond Titan: „Unglaublich wertvolles astrobiologisches Ziel“

Titan ist der größte Saturn-Mond und der zweitgrößte Mond in unserem Sonnensystem. Seine Atmosphäre besteht aus Stickstoff, Methan und Wasserstoff, dort herrscht ein Druck von 1,45 Erd-Atmosphären – was Leben begünstigen kann. Die Forschung geht mittlerweile davon aus, dass Titan viele wesentliche Vorstufen für die Entstehung von Leben beherbergt, wie sie auch auf der Erde vorhanden waren. In der Titan-Atmosphäre könnte – ausgelöst durch Sonnenstrahlung und magnetische Saturn-Winde – organische Chemie am Werk sein, schreiben die Forschenden in ihrer Studie. Auf der Oberfläche von Titan gibt es riesige Seen aus Methan und Ethan, außerdem möglicherweise Untergrundozeane aus flüssigem Wasser. Die Forschenden nennen Titan ein „unglaublich wertvolles astrobiologisches Ziel“.

Die Nasa plant, noch in den 2020er Jahren die Raumsonde „Dragonfly“ zum Titan zu schicken. Nach mehrjährigem Flug soll dort ein Quadrocopter abgesetzt werden, der mehrere Orte auf dem Mond erkunden kann. Im Fokus steht die Erforschung des Ufers eines Methansees auf Titan.

Die wichtigsten Daten des Saturn-Monds Titan im Überblick:

Name:Titan
Typ:Mond
Planet:Saturn
Durchmesser:5150 km
Entdeckung:25. März 1655
Entdecker:Christiaan Huygens

Planet Mars: Trocken, kalt und felsig – Rover suchen schon lange nach Leben

Mars ist ein sehr trockener, felsiger und kalter Planet – und trotzdem das beliebteste Ziel bei der Suche nach mikrobiellem Leben jenseits der Erde. Die Forschung geht davon aus, dass es auf dem roten Planeten einst flüssiges Wasser – unter anderem Seen und Flüsse und möglicherweise auch ein Meer – an der Oberfläche gab. Mit der Zeit hat der Mars* einen großen Teil seiner Atmosphäre verloren und trocknete aus. Trotzdem ist der Planet ein wichtiges Ziel für astrobiologische Forschung: Wasserreiche Mineralien machen den Mars zu einem möglicherweise mikrobiell bewohnbaren Planeten.

Derzeit wird der rote Planet von drei Rovern – den Nasa-Robotern „Curiosity“* und „Perseverance“, sowie einem chinesischen Rover erforscht. Eins ihrer Hauptziele ist die Suche nach früherem mikrobiellem Leben auf dem Mars. Außerdem umkreisen mehrere Orbiter den roten Planeten, weitere Missionen sind geplant – unter anderem eine Mission, die erstmals Mars-Gestein zurück zur Erde bringen soll.

Die wichtigsten Daten des Planeten Mars im Überblick:

Name:Mars
Typ:Planet
Monde:2 (Phobos, Deimos)
Durchmesser:6792,4 km
Umlaufzeit um die Sonne:687 Tage
Entfernung von der Sonne:227.900.000 km

Zwergplanet Pluto: Mögliches Leben könnte unter der Oberfläche existieren

Pluto gilt seit 2006 nicht mehr als Planet, sondern wurde zum Zwergplaneten degradiert – doch das heißt nicht, dass es auf dem Himmelskörper kein mikrobielles Leben geben kann. Pluto hat einen Gesteinskern, der von einem Mantel aus Wassereis umgeben ist. Seine Oberfläche ist von verschiedenen Eissorten (unter anderem Methan und Stickstoff) bedeckt. Die Geologie des Zwergplaneten Pluto ist komplex, wie die „New Horizons“-Mission der Nasa zeigte. Es gibt geologische Aktivitäten an der Oberfläche, in manchen Regionen wurde aktiver Gletscherfluss beobachtet. Aus der Existenz von Methaneis schließen Forschende, dass Pluto möglicherweise eine Atmosphäre aus Schwergasen hat. „In Anbetracht der extrem kalten Oberfläche des Pluto ist es unwahrscheinlich, dass er für Leben, wie wir es kennen, bewohnbar ist. Sein wärmeres Inneres* könnte jedoch ein besserer Kandidat sein“, schreiben die Forschenden in ihrer Studie.

Auch der Zwergplanet Pluto könnte Leben beherbergen, so die Forschung. (Archivbild)

Pluto wurde zum bisher einzigen Mal im Juli 2015 von einer Raumsonde besucht: „New Horizons“* war mehr als neun Jahre unterwegs, um Pluto zu erreichen. Bisher ist keine weitere Mission zu dem Zwergplaneten geplant.

Die wichtigsten Daten des Zwergplaneten Pluto im Überblick:

Name:Pluto
Typ:Zwergplanet
Monde:5 (Charon, Nix, Styx, Kerberos, Hydra)
Durchmesser:2374 km
Umlaufzeit um die Sonne:248 Jahre
Entdeckung: 18. Februar 1930
Entdecker:Clyde Tombaugh

Jupiter-Mond Kallisto: Ozean könnte mit Gestein wechselwirken

Kallisto ist ein weiterer Jupiter-Mond, der möglicherweise mikrobielles Leben beherbergt. Der Mond hat eine Atmosphäre, die hauptsächlich aus Kohlendioxid und Sauerstoff besteht. In der Atmosphäre könnte es auch gasförmiges Wasser geben, da ein großer Teil der Oberfläche von Kallisto mit Wassereis bedeckt ist. Die Forschung geht davon aus, dass Kallisto über einen Ozean verfügt, der fast vollständig gefroren ist, aber mit Gestein in einer Wechselwirkung stehen könnte – was die Möglichkeit der Existenz mikrobiellen Lebens erhöht.

Eine Mission, die möglicherweise den Jupiter-Mond Kallisto besuchen könnte, wird von China geplant: Ende des Jahrzehnts will das Land eine Raumsonde zum Planeten Jupiter schicken, möglicherweise wird auch ein Lander dabei sein, der den Mond Kallisto besuchen soll. Auch die europäische „JUICE“-Mission soll Kallisto unter die Lupe nehmen.

Die wichtigsten Daten des Jupiter-Monds Kallisto im Überblick:

Name:Kallisto
Typ:Mond
Planet:Jupiter
Durchmesser:4820,6 km
Entdeckung:7. Januar 1610
Entdecker:Galileo Galilei

Jupiter-Mond Ganymed: Größter Mond des Sonnensystems könnte Leben beherbergen

Ganymed ist der größte Mond in unserem Sonnensystem, eine eisige Ozean-Welt, die den Planeten Jupiter umkreist. Seine Oberfläche ist hauptsächlich von Wassereis bedeckt, er ist der einzige Satellit im Sonnensystem, der ein eigenes Magnetfeld hat. Möglicherweise hat Ganymed einen aus flüssigem Wasser bestehenden unterirdischen Ozean, der auf eine Tiefe von 150 Kilometern geschätzt wird. Die Raumsonden „Voyager“ und „Galileo“ zeigten, dass Ganymed einige der Voraussetzungen erfüllt, um Leben zu beherbergen. Der unterirdische Ozean könnte von extrem barophilen Organismen bewohnt werden – Lebewesen, die einen hohen Druck für ihr Wachstum und Überleben benötigen oder daran angepasst sind. Die Forschenden schreiben in ihrer Studie: „Ganymed ist ein interessantes Ziel für das Vorhandensein von organischem und mikrobiellem Leben, oder sogar für eine durch Raumfahrzeuge vermittelte biologische Übertragung und Ausbreitung von Leben.“

Die „JUICE“-Mission der Europäischen Raumfahrtorganisation Esa will den Jupiter und vor allem seinen Mond Ganymed erkunden. Auch Kallisto und Europa sollen erforscht werden. Der Start ist für 2023 vorgesehen.

Die wichtigsten Daten des Jupiter-Monds Ganymed im Überblick:

Name:Ganymed
Typ:Mond
Planet:Jupiter
Durchmesser:5262,4 km
Entdeckung:7. Januar 1610
Entdecker:Galileo Galilei

Leben im Sonnensystem: den Mikroben auf der Spur

Die Suche nach Leben im Sonnensystem findet derzeit hauptsächlich auf dem Planeten Mars statt, doch auch die anderen Himmelskörper, die möglicherweise lebensfreundliche Bedingungen haben, werden bei künftigen Missionen unter die Lupe genommen. Es scheint also nur noch eine Frage der Zeit zu sein, wann erstmals Leben auf einem Himmelskörper jenseits der Erde entdeckt wird. Und nur eines ist bisher sicher: Wird es gefunden, wird es weniger dem Menschen ähneln – es wird sich höchstwahrscheinlich um Mikroben handeln. (Tanja Banner) *hna.de und fr.de sind Angebote von IPPEN.MEDIA.

Rubriklistenbild: © COVER Images via www.imago-images.de

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