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Astronomie+Physik

Leben oder nicht Leben

Flüssiges Wasser, eine Energiequelle, und die Elemente des Lebens ? diese drei Zutaten müssen nach Meinung von Astrobiologen vorhanden sein, damit Leben auf einem Himmelskörper existieren kann. Der Saturnmond Enceladus gilt als heißer Kandidat für extraterrestrisches Leben, seit die Raumsonde Cassini dort warme, wasserdampfhaltige Gasfontänen entdeckte. Doch die Planetenforscher Susan Kieffer und Bruce Jakosky bezweifeln, ob Leben auf Enceladus möglich ist. Weder flüssiges Wasser, noch die Elemente Stickstoff, Schwefel, Eisen und Phosphor noch eine brauchbare Energiequelle sind sicher nachgewiesen, schreiben die beiden.

Derzeit gibt es zwei Modelle, um die Geysire von Enceladus zu erklären: In dem einen Modell, das die Forscher in Anlehnung an einen Yellowstone-Geysir „Cold Faithful“ tauften, befindet sich kochendes Wasser in der Nähe der Oberfläche. Flüssiges Wasser ist ebenfalls in oberflächennahen Reservoirs vorhanden. Allerdings lässt sich nur schwer erklären, wieso die Gasfontäne neben Wasserdampf auch Kohlendioxid, Methan, Kohlenmonoxid und Stickstoff enthält. Diese Gase lösen sich nämlich unter den auf Enceladus herrschenden Bedingungen nicht in flüssigem Wasser.

In einem zweiten Modell namens „Frigid Faithful“ bilden Wasser und die anderen Gase sogenannte Klathrate. Käfige aus Wassereis schließen die Gasmoleküle ein, und wenn Spalten auf Enceladus durch tektonische Prozesse aufreißen, löst sich die Käfigverbindung auf und Wasserdampf und die Kohlenstoff-Verbindungen schießen ins All. Flüssiges Wasser ist in diesem Modell nicht notwendig, um die Beobachtungen von Cassini zu erklären.

Wie Kieffer und Jakosky schreiben, ist es also nicht nur fraglich, ob flüssiges Wasser vorhanden ist, sondern auch, ob in Enceladus Eiskruste die richtige Mischung von chemischen Elementen aufeinandertrifft, um komplexe Bio-Moleküle entstehen zu lassen. Schon das gemeinsame Vorkommen von Wasser und Methan, Stickstoff und Kohlenmonoxid ist ihrer Meinung nach zweifelhaft. Substanzen wie Schwefel, Phosphor und Eisen, die auf der Erde ebenfalls eine wichtige Rolle für die Biologie spielen, kommen wahrscheinlich nur im Gesteinskern des Mondes vor. Der ist aber wahrscheinlich unter einer mehr als hundert Kilometer dicken Eiskruste verborgen.

Wo die nötige Energie für biochemische Reaktionen herkommen soll, ist den Forschern ebenfalls schleierhaft. An den Geysiren wird zwar eine gewaltige Wärmemenge in der Größenordnung mehrerer Megawatt verschleudert. Kieffer und Jakosky weisen aber darauf hin, dass Lebewesen Wärmeenergie nicht direkt nutzen können. Zudem sei die warme Zone wahrscheinlich sehr klein. Die Temperaturen in der Nähe der Geysire liegen bei minus 90 Grad Celsius, fallen aber schon bald um weitere hundert Grad ab. Wiederum könnten Gesteine einen Ausweg bieten: In einer Umwelt, in der Gestein, flüssiges Wasser und reaktionsfreudige chemische Elemente aufeinandertreffen, können zumindest Mikroben auf der Erde auch völlig unabhängig vom Sonnenlicht überleben.

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Susan Kieffer (University of Illinois, Urbana-Champaign) und Bruce Jakosky (University of Colorado, Boulder): Science Bd. 320, S. 1432 Ute Kehse
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