Einem irdischen Mikroorganismus ist es gelungen, sich in Laborwasser zu entwickeln, das so konzipiert war, dass es die Bedingungen eines extraterrestrischen Ozeans nachbildet: des Ozeans von Enceladus.
Dieser kleine Saturnmond ist von einer dicken Eisschicht bedeckt. Darunter soll sich ein ausgedehnter Ozean aus flüssigem Wasser befinden, der mit einem felsigen Meeresboden in Kontakt steht. Fontänen stoßen regelmäßig Wasserdampf und Eispartikel ins All aus. Die Sonde Cassini durchquerte diese Fontänen und entdeckte darin Salze sowie kohlenstoffhaltige Moleküle.
Darstellung der hydrothermalen Aktivität auf Enceladus auf Grundlage der Daten der Mission Cassini-Huygens
Bildnachweis: ESA
Die Forschenden wollten herausfinden, ob ein irdischer Organismus in Wasser mit Eigenschaften leben könnte, die denen dieses Ozeans ähneln. Sie wählten Methanothermococcus okinawensis, einen Mikroorganismus, der natürlicherweise in der Nähe unterseeischer heißer Quellen lebt. Er gehört zu den Archaeen, mikroskopisch kleinen Lebewesen, die sich von Bakterien unterscheiden. Er kann ohne Sauerstoff leben und produziert Methan.
Das Labor stellte daher ein sehr alkalisches Wasser mit einem pH-Wert von bis zu 11 her. Dieses Wasser enthielt außerdem viel Karbonat und sehr wenig verfügbares Kohlendioxid. Die Forschenden reproduzierten die Reaktionen, die zwischen dem Wasser und den heißen Gesteinen am Meeresboden ablaufen könnten.
In einem klassischen Nährmedium mit demselben pH-Wert entwickelte sich der Mikroorganismus mangels gelösten Kohlendioxids nicht. Im Wasser, das jenem von Enceladus nachempfunden war, wuchs er dagegen weiter und produzierte Methan. Der durch die Reaktionen zwischen Wasser und Gestein freigesetzte Wasserstoff lieferte ihm einen Teil der benötigten Ressourcen.
Darstellung des Cassini-Orbiters der NASA beim Durchqueren einer gewaltigen Dampffontäne über dem Mond Enceladus.
Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Konkret gelang es dem Organismus, seinen Stoffwechsel an die äußerst geringen verfügbaren Mengen an Kohlendioxid anzupassen. Dies deutet darauf hin, dass eine mit den auf Enceladus vermuteten Bedingungen vergleichbare Chemie diese Art von Leben nicht zwangsläufig verhindert.
Die aus dem Ozean von Enceladus ausgestoßenen Wassertröpfchen könnten organische Stoffe enthalten. Eine zukünftige Sonde müsste möglicherweise weder landen noch mehrere Kilometer Eis durchbohren. Sie könnte die Fontänen durchqueren und analysieren, wie Cassini es bereits mit Instrumenten getan hat, die für die Suche nach Leben weniger geeignet waren.
Die Europäische Weltraumorganisation untersucht derzeit eine zukünftige Mission zu Enceladus, die sich unter anderem dieser Frage widmen soll.