Studie zeigt: Bausteine des Lebens auf Eismonden wären technisch nachweisbar

Andreas Müller

15/12/2022 2 min

Aus der Oberfläche des Saturnmondes Enceladus treten Wassereisfontänen aus, die von einem unter der gefrorenen Oberfläche verborgenen Wasserozean gespeist werden.Copyright: NASA/JPL/Space Science Institute — Aus der Oberfläche des Saturnmondes Enceladus treten Wassereisfontänen aus, die von einem unter der gefrorenen Oberfläche verborgenen Wasserozean gespeist werden.
Copyright: NASA/JPL/Space Science Institute

Leipzig (Deutschland) – Obwohl sie die Gasriesen Jupiter und Saturn deutlich außerhalb der klassischen lebensfreundlichen Zone unserer Sonne umkreisen, gibt es auf einigen dieser Eismonde unter kilometerdicken Eiskrusten verborgenen Ozeane flüssigen Wassers. Eine aktuelle Studie hat nun untersucht, ob zukünftige Missionen zu diesen Monden technisch überhaupt in der Lage wären, DNA, Lipide und andere bakterielle Bestandteile unter dem Eis nachzuweisen. Das Ergebnis fällt positiv aus.

Wie das internationale Team aus Forschenden der Universität Zürich, der Open University in Milton Keynes, dem Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, der Freien Universität Berlin und der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Bernd Abel vom Institut für Technische Chemie der Universität Leipzig aktuell im Fachjournal „Astrobiology“ (DOI: 10.1089/ast.2022.0063) berichtet, ist etwas der Saturnmond Enceladus für seine kryovulkanischen „Geysire“ bekannt, die Gas und Material in den Weltraum speien. Diese Emissionen bestehen größtenteils aus winzigen Eiskörnern, die aus dem verborgenen Ozean unter der gefrorenen Oberfläche des Mondes. Ähnliche Prozesse spielen sich vermutlich auch auf dem Jupitermond Europa ab.

Raumsonden können diese Eiskörner mit Massenspektrometern analysieren und so Einblicke in die Zusammensetzung des unterirdischen Ozeanwassers geben. In den aktuellen Laborexperimenten ist es den Forschenden nun erstmals gelungen, das Auftreten von Bausteinen von Bakterien in Massenspektren von Eiskörnern zu simulieren. „In unseren Experimenten zeigen wir, dass zukünftige Raumfahrzeuge über die Technologie verfügen würden, um DNA, Lipide und sogar metabolische Zwischenprodukte dieser Bakterien nachweisen zu können, sofern solche Moleküle in den emittierten Eiskörnern vorhanden sind“, erklärt Professor Abel. „Das wäre selbst dann möglich, wenn die Biomoleküle in nur wenigen Eiskörnern in sehr geringen Konzentrationen vorhanden wären.“

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Hierzu untersuchten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen analysierten zwei verschiedene Bakterienarten und stellten fest, dass sich einige der untersuchten Biomoleküle deutlich voneinander unterschieden und je nach Bakterienart unterschiedliche biologisch einzigartige Signaturen in den Massenspektren hinterließen. „Dadurch können wir nicht nur bakterielle Bestandteile auf außerirdischen Meereswelten identifizieren, sondern auch verschiedene Bakterienarten voneinander unterscheiden“, führt Abel weiter aus.

Auf diese Weise kommen die Ergebnisse der Studie noch rechtzeitig vor dem für Oktober 2024 geplanten Start der NASA-Mission „Europa Clipper“ zum Jupitermond Europa. Hierbei soll die Sonde ein Impakt-Ionisations-Massenspektrometer mitführen, an dessen Planung die Autoren der Studie maßgeblich beteiligt waren und deren Ergebnisse sie später auch auswerten werden. „Nachdem nun bestätigt wurde, dass die Technologie in der Lage ist, die Bausteine des Lebens zu erkennen, haben die Ergebnisse der Mission das Potenzial, sehr interessant und relevant zu sein“, erklärt Abel abschließend.