Es ist eine faszinierende Entdeckung. Fast die Hälfte der von Curiosity im Gale-Krater genommenen Gesteinsproben wiesen überraschend große Mengen an Kohlenstoff-12 auf. Kohlenstoff kommt in allem Leben auf der Erde vor. Es findet sich in Luft, Wasser und Boden und generiert einen Kreislauf, der dank Isotopenmessungen gut verstanden ist.

Dabei verwenden irdische Lebewesen das kleinere, leichtere Kohlenstoffatom 12 für den Stoffwechsel ihrer Nahrung. Wenn also in Gesteinen deutliche Mengen Kohlenstoff-12 gefunden werden, deutet dies zusammen mit anderen Anzeichen darauf hin, dass es sich um Signaturen der Chemie des Lebens handelt. Aus dem Verhältnis von Kohlenstoff-12 und dem schwereren Isotop Kohlenstoff-13 können Wissenschaftler auf der Erde feststellen, um welche Art von Leben es sich gehandelt und in welcher Umgebung es gelebt haben muss.

Wenn nun also auf dem Mars erhebliche Mengen Kohlenstoff-12 gefunden werden, liegt der Verdacht nahe, dass es sich um eine biologische Signatur handelt – mithin auf Leben auf dem Mars hindeutet. Und auf der Erde wäre es tatsächlich nahezu zweifelsfrei ein Zeichen für Leben.

Der Haken besteht darin, dass diese Interpretation auf den gut erforschten Zusammenhängen auf der Erde basiert. Auf dem Mars kann das ganz anders aussehen. Deshalb haben die Curiosity-Forschenden in ihrem am Dienstag in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichten Ergebnisbericht mehrere mögliche Erklärungen angeboten.

Die „biologische Erklärung“ dreht sich um uralte Bakterien auf der Oberfläche, die eine einzigartige Kohlenstoffsignatur erzeugt haben könnten, als sie Methan in die Atmosphäre freisetzten. Dort könnte ultraviolettes Licht das Gas in größere, komplexere Moleküle umgewandelt haben, die dann auf die Oberfläche herabgeregnet und mit ihrer eindeutigen Kohlenstoffsignatur in den Gesteinen des Mars erhalten geblieben sein könnten.

Die beiden anderen Hypothesen bieten nicht-biologische Erklärungen. Die eine besagt, dass die Kohlenstoffsignatur durch die Wechselwirkung von ultraviolettem Licht mit Kohlendioxidgas in der Marsatmosphäre entstanden sein könnte. Danach hätten sich neue kohlenstoffhaltige Moleküle bilden und an der Oberfläche absetzen können. Die andere Hypothese geht davon aus, dass der Kohlenstoff von einem seltenen Ereignis vor Hunderten von Millionen Jahren zurückgeblieben sein könnte, als das Sonnensystem eine riesige Molekülwolke durchquerte, die reich an der entdeckten Kohlenstoffart gewesen sein könnte.

„Alle drei Erklärungen passen zu den Daten“, meint Studienleiter Christopher House von der US-amerikanischen Pennsylvania-State-Universität und ergänzt: „Wir brauchen einfach mehr Daten, um sie zu bestätigen oder auszuschließen“.

Stammte die Probe von der Erde, wäre House absolut sicher, dass es sich um ein Zeichen von Leben handelt. Weil der Mars aber nicht mit der Erde zu vergleichen sei, müsse die Erklärung für den roten Planeten nicht automatisch passend sein. Zudem gebe es auch auf der Erde einen Kohlenstoffkreislauf, den die Forschung noch nicht in Gänze verstanden habe. Das liege daran, dass das viele Leben die Untersuchung erschwere.

„Das Schwierigste ist, sich von der Erde zu lösen und unsere Voreingenommenheit loszulassen und wirklich zu versuchen, die Grundlagen der Chemie, der Physik und der Umweltprozesse auf dem Mars zu ergründen“, bestätigt die Goddard-Astrobiologin Jennifer Eigenbrode, die an der Kohlenstoffstudie beteiligt war. „Wir müssen unseren Geist öffnen und über den Tellerrand hinausschauen“, so die Forscherin weiter, „und genau das tut diese Arbeit.“

Die Studie soll dazu genutzt werden, dem moderneren Perseverance-Rover Hinweise darauf zu geben, welche Arten von Proben am besten zu sammeln sind, um die Kohlenstoffsignatur genauer zu untersuchen. Das ist insofern nützlich, als Perseverance Proben von der Marsoberfläche für eine mögliche spätere Rückkehr zur Erde sammeln soll. Irdische Labore haben weit mehr Analyse-Möglichkeiten.