De zoektocht naar leven op Mars

Mars voldeed aan de voorwaarden voor het ontstaan van leven. Het had water, energiebronnen, de juiste elementen en was niet te extreem. De aankomende jaren zullen verschillende marsmissies antwoord geven op de vraag of Mars leven heeft (gehad).

Het worden spannende jaren voor planeet Mars! Is er leven (geweest) of niet? NASA zal dit jaar de rover Perseverance op 30 juli lanceren vanaf Cape Canaveral om antwoord te geven op de die vraag. Na een dik half jaar reizen door de ruimte landt de rover op 18 februari 2021 op Mars. De marsrover zal op jacht te gaan naar tekenen van leven. Hij gaat namelijk in gesteenten op zoek naar sporen van microben die in een grijs verleden eventueel op de rode planeet rondzwierven. Maar wat maakt Mars de ideale kandidaat voor eventueel (oud) leven? Wat zijn voorwaarden zodat leven überhaupt kan ontstaan?

Leven op aarde

Om antwoord te geven op die vragen heb ik een online cursus astrobiologie gevolgd bij astrobioloog Charles Cockell. Astrobiologie kijkt naar de voorwaarden voor het ontstaan van leven en waar het eventueel kan voorkomen op andere hemellichamen. Om te kijken of leven op andere planeten mogelijk is moeten we eerst kijken naar onze eigen planeet, aarde.

Alle levende wezens op aarde bestaan uit elementen, de basisbouwstenen van leven. Het belangrijkste element is koolstof. ”Het is de ruggengraat van het leven op aarde”, vertelt Cockell tijdens de cursus. ”Daarnaast bestaat al het leven uit waterstof, stikstof, zuurstof, fosfaat en zwavel. Het zijn de fundamentele elementen die in alle wezens voorkomen. Samen worden ze CHNOPS genoemd”. Ook had de aarde water nodig als oplosmiddel zodat de elementen verbindingen kunnen maken. Een energiebron, zoals vulkanen of tektonische activiteit, is nodig zodat die verbindingen tot stand komen en natuurlijk moeten de omstandigheden niet te extreem zijn. De aarde moest het juiste klimaat hebben en bijvoorbeeld niet te heet, te koud, te zuur of te zout zijn.

Het is volgens Cockell belangrijk om te kijken naar het leven in extreme situaties op aarde. Mikroorganismen kunnen leven in extreme situaties, maar het leven heeft grenzen. Zo is bijvoorbeeld 122 graden de maximum temperatuur voor leven op aarde en 3 km is de maximale hoogte waarop leven zich bevindt. ”de studie van het leven in extreme omgevingen is essentieel voor het beoordelen van de bewoonbaarheid van andere planetaire lichamen om leven te herbergen. Ze helpen ons om te zoeken binnen de fysieke en chemische grenzen, waardoor we een grotere kans hebben om leven te vinden.”

Waarom is Mars leefbaar?

De omstandigheden op Mars waren ooit voordelig voor leven. Er is een grote kans dat op de rode planeet ooit microorganismen hebben geleefd zoals op aarde. De planeten leken 3 a 4 miljard jaar geleden op elkaar. Ze hadden beide oceanen van vloeibaar water, actieve vulkanen, een atmosfeer van koolstofdioxide, en de elementen CHNOPS waren aanwezig. Beide planeten hadden geisers en hydrothermale bronnen! Deze omstandigheden op aarde zorgden voor het ontstaan van leven. Grote kans dus dat dat ook op Mars is gebeurd.

Eventueel Leven op Mars is primitief

”Het is waarschijnlijk dat het leven op Mars in een zeer kleine, primitieve staat zou zijn gebleven (en mogelijk nog steeds is)”, schrijven astrobiologen in een artikel. ”Mocht er leven op Mars zijn geweest dan heeft het zich nooit verder kunnen ontwikkelen in ingewikkeldere levensvormen.” De tijdspannes, dat de condities op Mars voordelig waren, waren te kort. Ook doordat Mars geen grote oceanen had kon leven zich moeilijk verplaatsen, uitbreiden en evolueren. De potentiële micro-organismen ontstonden in kleine oceanen die weer uitdroogden. En als Mars leven zou hebben gehad heeft het een zware tijd gehad na de grote klimaatverandering die waarschijnlijk veroorzaakt werd door grote zonnestormen die de atmosfeer van Mars wegblies en de planeet sindsdien veranderde in een dor, koud woestijnlandschap.

Mars heeft een extreme omgeving voor leven

Tegenwoordig is Mars een meedogeloze planeet met extreme omstandigheden waardoor het voor de meeste levensvormen onbewoonbaar is. De planeet heeft geen magnetisch veld meer, wat betekent dat niets potentiële levensvormen beschermt tegen straling. Ook heeft het een hele dunne atmosfeer waardoor het extreem koud is. Daarnaast is er geen vloeibaar water meer op het oppervlak van Mars, omdat er te weinig atmosferische druk voor vloeibaar water is. Maar onder het oppervlak is een zoutwatermeer gevonden onder het zuidpoolijs. Als er tegenwoordig leven is op Mars dan waarschijnlijk onder de bodem waar de omstandigheden minder extreem zijn. In theorie dus allemaal goed nieuws, maar wat hebben we tot nu toe concreet gevonden wat kan duiden op leven?

Koolstof en methaan gevonden op Mars

Het was groot nieuws in 2018. De rover Curiosity had toen organische verbindingen gevonden, chemische verbindingen die één of meer koolstofatomen bevatten. Dat zou een teken van leven kunnen zijn. Ook detecteerde het marswagentje methaan. Deze ontdekking betekent een spannende doorbraak omdat microbieel leven volgens NASA een veel voorkomende bron van methaan op aarde is. “Met onze huidige metingen kunnen we niet zeggen of de methaanbron biologie of geologie is, of zelfs oud of modern”, zei Paul Mahaffy, directeur van NASA Goddard’s Solar System Exploration Division, in een persbericht. De aankomende jaren zullen andere rovers op Mars rondrijden om daar antwoord op te geven.

Binnenkort antwoord of Mars leven heeft (gekend)

De rover Rosalind Franklin van de Europese ruimtevaartorganisatie (ESA) zal in 2022 gelanceerd worden. Hij zal gaten boren van 2 meter diep en het gesteente onderzoeken op tekenen van (oud) leven. Maar eerst zal de rover Perseverance dit jaar beginnen aan zijn avontuur. Hij zal landen in de Jezero Delta van Mars. Dat is een ideale locatie omdat daar vroeger ondiep stilstaand water heeft gezeten, wat ideaal is voor leven. Daarnaast zijn de korrelige sedimenten van de Delta ideaal om oud leven te conserveren.

De rover zal ook gesteente verzamelen dat uiteindelijk naar de aarde moet komen. Omdat de belangrijke wetenschappelijke instrumenten te groot zijn kunnen we ze niet naar Mars brengen. We moeten stukjes Mars dus terug naar de aarde brengen en onderzoeken. Maar hoe? Dat is de vraag. Niemand weet nog hoe een onbemand vaartuig vanaf het oppervlak van Mars kan worden gelanceerd om monsters terug naar de aarde te brengen. Een manier is dat astronauten ze persoonlijk komen halen. NASA streeft ernaar om tegen 2035 astronauten naar Mars te sturen.

Eerst maar afwachten of rover Perseverance goed aankomt op Mars. Het aftellen is begonnen. Kijk op de website van NASA naar de countdown to launch. De aankomende jaren worden spannend. Ik kan in ieder geval niet wachten tot we dan eindelijk antwoord krijgen op de vraag of Mars ooit leven heeft gekend.

Meer weten over Mars: