Warum man nach Wasser sucht und nicht nach dem Leben selbst
Wir können nur eine Art von Leben erkennen: unsere eigene. Bei ihr dient Wasser als Lösungsmittel, Kohlenstoff bildet das Gerüst der Moleküle, und ein Energiefluss hält die Chemie fern vom Gleichgewicht. Für solche Anzeichen lässt sich ein Instrument bauen und eine Milliarde Kilometer weit schicken. Für die Frage »Was, wenn dort alles anders funktioniert?« lässt sich kein Instrument bauen. Deshalb heißt die Suchstrategie wörtlich: »Dem Wasser folgen«.
Lange glaubte man, flüssiges Wasser gebe es nur in einem schmalen Gürtel um die Sonne: In ihrer Nähe würde es verdampfen, weiter entfernt gefrieren. Die Monde von Jupiter und Saturn widerlegten diese Vorstellung. Sie werden nicht vom Licht, sondern von Gezeiten erwärmt: Ein massereicher Planet dehnt einen Mond auf einer lang gestreckten Umlaufbahn und staucht ihn, durch die Reibung im Inneren entsteht Wärme, und unter dem Eis bleibt ein salziger Ozean erhalten. Die Wärme kommt von unten, aus dem Gesteinsinneren. Die Liste der Kandidaten wurde länger, und jeder wurde nach demselben Schema geprüft.
Wasser finden. Nicht Eis und nicht Dampf, sondern Flüssigkeit. Auf sie deuten die Schwerkraft, ein Magnetfeld und die Reaktion der Oberfläche auf die Gezeiten hin.
Energie finden. Unter mehreren Kilometern Eis gibt es kein Licht. Also muss etwas anderes wirken: Gezeitenwärme oder eine Reaktion von Wasser mit heißem Gestein.
Chemie finden. Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Salze: die Ausgangsstoffe für den Aufbau von Molekülen. Gesucht werden sie in Auswürfen und in Sedimenten uralter Seen.
Ungleichgewicht aufspüren. Ein Gas, das sich schnell abbaut, aber trotzdem vorhanden ist, muss von irgendetwas nachgeliefert werden. Das ist noch kein Leben, aber ein Grund, näher hinzufliegen und nachzusehen.
Vier Orte: der Mars und drei Eismonde
Der Mars ist der einzige der vier Orte, auf dem man landen und graben kann. An der Oberfläche gibt es kein flüssiges Wasser: Die Atmosphäre ist zu dünn, deshalb kocht das Wasser und entweicht als Dampf. Doch Spuren sind geblieben: Rover fahren über geschichtete Sedimente, wie sie stehendes Wasser normalerweise hinterlässt, und lagern Proben ein, in der Hoffnung, dass sie eines Tages zur Erde gebracht werden.
Europa, Enceladus und Titan sind anders aufgebaut: Sie haben Ozeane, aber diese sind verborgen. Der Unterschied liegt in der Dicke der Eiskruste, und sie entscheidet darüber, wie schwer das Wasser zu erreichen ist.
Die Zahlen sind ungefähr: Die Dicke wird indirekt bestimmt, anhand der Schwerkraft und der Verformung der Oberfläche durch die Gezeiten. Aber Enceladus hat nicht nur die dünne Eisschicht auf seiner Seite. An seinem Südpol ist die Kruste aufgerissen, und der Ozean schießt in Fontänen aus Dampf und Eisstaub ins All. Die Sonde »Cassini« flog durch diese Fontäne, und in ihren Daten fand man Salze, organische Verbindungen, molekularen Wasserstoff und später Phosphate. Das sind Anzeichen dafür, dass das Wasser darunter mit heißem Gestein in Kontakt steht. Titan ist der umgekehrte Fall: Seine Flüsse und Seen liegen direkt an der Oberfläche, bestehen aber aus Methan, während das Wasser tief darunter liegt.
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Quellen
- Nach den Daten der Missionen »Cassini« und »Galileo«, Studien zur Zusammensetzung der Fontäne von Enceladus (molekularer Wasserstoff - Science, 2017
- Phosphate - Nature, 2023) und den Plänen für die Missionen Europa Clipper und JUICE