deSignale

Fossilien-Zellen, die mehr als 3,4 Mrd. Jahre alt sein sollen, und damit in einer sauerstofffreien Welt lebten, wurden nun nach eingehenden Untersuchungen als solche festgestellt. Damit sind gleich mehrere Fachgebiete von dieser Entdeckung betroffen.

Zum einen wirft das ein Licht auf die sehr frühe Lebensentstehung auf der Erde zum anderen aber auch auf die Möglichkeit für Bakterien auf anderen Himmelskörpern, wo es keinen Sauerstoff in der Atmosphäre gibt.

science daily berichtet: hier.

Significantly, there was very little oxygen present as there were no plants or algae yet to photosynthesise and produce oxygen. The new evidence points to early life being sulfur-based, living off and metabolizing compounds containing sulfur rather than oxygen for energy and growth.

'Such bacteria are still common today. sulfur bacteria are found in smelly ditches, soil, hot springs, hydrothermal vents -- anywhere where there's little free oxygen and they can live off organic matter,' explains Professor Brasier.

The microfossils were found in a remote part of Western Australia called Strelley Pool. They are very well preserved between the quartz sand grains of the oldest beach or shoreline known on Earth, in some of the oldest sedimentary rocks that can be found anywhere.

'We can be very sure about the age as the rocks were formed between two volcanic successions that narrow the possible age down to a few tens of millions of years,' says Professor Brasier. 'That's very accurate indeed when the rocks are 3.4 billion years old.'

The microfossils satisfy three crucial tests that the forms seen in the rocks are biological and have not occurred through some mineralization process.

The fossils are very clearly preserved showing precise cell-like structures all of a similar size. They look like well known but much newer microfossils from 2 billion years ago, and are not odd or strained in shape.

The fossils suggest biological-like behavior. The cells are clustered in groups, are only present in appropriate habitats and are found attached to sand grains.

And crucially, they show biological metabolisms. The chemical make-up of the tiny fossilized structures is right, and crystals of pyrite (fool's gold) associated with the microfossils are very likely to be by-products of the sulfur metabolism of these ancient cells and bacteria.

Bislang war man davon ausgegangen, dass unser Mond die Erdachse in der Art stabilisiert, dass Klimaänderungen moderat genug sind, um komplexes Leben zu ermöglichen. Nun legt eine Studie nahe, dass allein der Jupiter dazu ausreicht, also ein großer Mond nicht unbedingt erforderlich sei. Dies hätte natürlich Auswirkungen auf die bisherigen Abschätzungen zur Entstehung außerirdischen Lebens. Mir sind solche Aussagen zu spekulativ. Die Meldung hier.

Die Achse der Erde ist derzeit um 23,44 Grad geneigt, dieser Winkel schwankt im Verlauf von Jahrzehntausenden nur um etwa ein Grad. Ohne diese Stabilität hätte sich auf unserem Planeten vermutlich kein komplexes Leben entwickeln können. Bislang gingen die Forscher davon aus, dass die Anziehungskraft unseres vergleichsweise großen Mondes die Erdachse stabilisiert - ohne den Erdtrabanten, so die These, könnte die Erdachse sogar um bis zu 80 Grad kippen. Die Simulationen von Barnes und seinen Kollegen zeigen nun, dass das nicht der Fall ist: Die Anziehungskraft des Riesenplaneten Jupiter allein sorgt bereits dafür, dass die Erdachse im Verlauf von einer halben Milliarde Jahren um nicht mehr als zehn bis zwanzig Grad schwankt. Das führt zwar immer noch zu gravierenden Klimavariationen, sollte aber "die Entwicklung von intelligentem Leben nicht ausschließen", so Barnes.

Damit steigt nach Ansicht der Wissenschaftler auch die Chance für die Existenz intelligenten Lebens auf Planeten bei anderen Sternen. Denn wenn allein ein großer Mond für die Stabilisierung der Rotation eines erdähnlichen Planeten nötig wäre, dann würden nur etwa ein Prozent dieser Himmelskörper ein ausreichend stabiles Klima für die Entwicklung komplexer Lebensformen bieten. Die Ergebnisse der Simulationen von Barnes und seinen Kollegen lassen diesen Wert nun auf 75 Prozent ansteigen.

Eine sehr interessante Entdeckung meldet raumfahrer.net hier.

Dunkle, fingerartige Strukturen, die sich einen Abhang herunterbewegen. Zu sehen von Ende Frühling, durch den Sommer hinweg bis zum frühen Winter, um dann im nächsten Frühling zurückzukehren. "Die Beste Erklärung für diese Erscheinungen ist flüssiges Wasser", so Alfred McEwen von der Universität Arizona.

Einige Aspekte bereiten immernoch kopfzerbrechen, aber flüssiges Wasser scheint das Phänomen besser zu erklären als alle anderen Hypothesen. Salzhaltiges Wasser setzt die Temperatur hinunter, wo Wasser gefriert. Ähnlich dem Meereswasser unserer Ozeane. Denn normales Wasser würde bei diesen Temperaturen auf dem Mars gefrieren. Die Strukturen sind nur wenige Meter breit aber mehrere Hundert Meter lang. Zwar wurden schon ähnliche Strukturen an anderen Hängen gefunden, diese hier aber sind sehr viel filigraner und von den Jahreszeiten abhängig.

Als Wissenschaftler mit Hilfe des Spektrometers (CRISM) die Oberfläche analysierten, konnten Sie zunächst keine Spuren von Wasser finden. Wahrscheinlich trocknet das Wasser auf der Oberfläche zu schnell ab. Die Strömungen sind nicht dunkel, weil Sie nass sind, sondern aus einem noch unbekannten Grund, so McEwen.

Fließendes, salziges Wasser könnte die körnige Struktur neu anordnen oder aber die Oberflächenrauheit so verändern, dass sie dunkel erscheint. "Es ist noch ein Mysterium, aber eines was wir mit zukünftigen Beobachtungen und Experimenten lösen können", so McEwen. Diese Resultate sind die besten Indizien für die Suche nach flüssigem Wasser auf einem anderen Planeten, die es bisher gibt.

Ein sehr interessantes Ergebnis bzgl. des Verbleibs von Wasser auf dem Mars berichtet astronews.com: hier.

"Die Frage, ob früher einmal Leben auf dem Mars möglich gewesen sein könnte, hängt entscheidend davon ab, ob es auf der Oberfläche des Planeten für Tausende oder gar Millionen Jahre flüssiges Wasser gegeben hat", erläutert Janice Bishop vom NASA Ames Research Center, die am SETI Institute arbeitet und Hauptautorin eines jetzt in der Fachzeitschrift International Journal of Astrobiology erschienenen Artikels ist. "Es ist möglich, dass Forscher, die nach Spuren von Wasser gesucht haben, einen wichtigen Hinweis, nämlich das Vorhandensein von Carbonaten, bislang weitgehend übersehen haben."

Zu ihrer Schlussfolgerung gelangten die Wissenschaftler nach Untersuchungen in trockenen Wüstenregionen der Erde, deren Umweltbedingungen etwas den Gegebenheiten auf dem Mars entsprechen. Zusammen mit Chris McKay vom Ames Research Center hatte Bishop in der Mojave-Wüste Carbonatgestein untersucht, das mit einer Schicht aus Eisenoxid, also Rost, überzogen war. "Als wir das Gestein im Labor untersuchten, wurde uns klar, dass ein solcher Eisenoxid-Überzug die Erforschung der Klimageschichte des Mars behindern kann", so McKay. "Der Überzug verändert und verschleiert die spektrale Signatur der Carbonate."

Doch damit nicht genug. Unter der rostschicht könnten sogar - so geschützt vor kosmischer Strahlung - Mikroben bis heute überdauert haben:

McKay entdeckt außerdem sehr widerstandsfähige Blaualgen unter dem Überzug. Die Forscher vermuten daher, dass der Rost auf dem Mars dafür gesorgt haben könnte, dass vorhandenes Leben hier länger existieren konnte. "Die Organismen in der Mojave-Wüste werden durch den Eisenoxid-Überzug vor der tödlichen ultravioletten Strahlung geschützt", erklärt McKay. "Dieser Überlebensmechanismus könnte auch eine Rolle gespielt haben, falls es auf der Oberfläche des Mars einmal Leben gegeben hat."

Wirklich, eine sehr bemerkenswerte Studie. Noch in diesem Jahr soll ja ein neuer Rover zum Mars starten. Er hat eine Menge Möglichkeiten, Lebensspuren zu entdecken!

Wieder haben Forscher sehr wichtige Belege für einen Ozean unter der Eisoberfläche des Saturnmondes Enceladus gefunden. Astronews.com berichtet darüber hier.

In drei Durchflügen der Raumsonde Cassini durch die Fontänen, die in den Jahren 2008 und 2009 gelangen, konnte die Zusammensetzung frisch ausgeworfener Partikel gemessen werden. Dabei kam der Staubdetektor des Max-Planck-Instituts für Kernphysik an Bord der Sonde zum Einsatz. Die Eispartikel trafen den Cosmic Dust Analyzer (CDA) mit Geschwindigkeiten zwischen 6,5 und 17,5 Kilometern pro Sekunde und verdampfen sofort. Mit Hilfe elektrischer Felder im CDA werden die verschiedenen Bestandteile der entstehenden Plasmawolke getrennt und analysiert.

Dabei zeigte sich, dass die Partikel in größerer Entfernung von Enceladus klein und salzarm waren und den Partikel des E-Rings glichen. In der Nähe des Mondes konnte Cassini jedoch relativ große und salzreiche Partikel nachweisen. Mehr als 99 Prozent der Masse scheinen in Form solcher salzreicher Partikel ausgeworfen zu werden. "Die meisten von ihnen sind jedoch zu schwer und fallen zurück auf die Mondoberfläche. Sie schaffen es nicht in den E-Ring", erläutert Dr. Frank Postberg vom Max-Planck-Institut für Kernphysik und dem Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg, der Leiter der Untersuchung.

Die salzhaltigen Eispartikel haben eine "ozeanartige" Zusammensetzung, die dann zu erwarten ist, wenn das Eis aus einem flüssigen Salzwasser-Reservoir stammt und nicht von der gefrorenen Eisoberfläche des Mondes. "Wenn Salzwasser langsam gefriert, wird das Salz aus der Eisstruktur verdrängt, so dass reines Wassereis zurückbleibt. Wenn also die Fontänen aus Oberflächeneis bestehen würden, müssten wir von einem nur geringen Salzgehalt ausgehen. Gegenwärtig gibt es kein anderes plausibles Szenario, als den stetigen Auswurf salzreicher Eispartikel überall aus den Tigerstreifen mit Salzwasser unter der eisigen Oberfläche des Enceladus zu erklären", so Postberg.

Das Forscherteam geht davon aus, dass sich etwa 80 Kilometer unter der Enceladus-Oberfläche eine Wasserschicht zwischen dem felsigen Kern und dem eisigen Mantel erstreckt. Diese wird durch Gezeitenkräfte von Saturn und von Nachbarmonden sowie durch Zerfallswärme radioaktiver Elemente im flüssigen Zustand gehalten. Salz aus dem Gestein löst sich in dem Wasser. Wenn sich in der äußeren Eisschicht Spalten öffnen, gerät das Reservoir in Kontakt mit dem Weltraum. Durch den Druckabfall verdampft die Flüssigkeit, ein Bruchteil davon wird in Form salziger Eisteilchen schockgefrostet und als Fontänen ausgespien.

Andere Untersuchungen haben gezeigt, dass außer diesen Eispartikeln jede Sekunde rund 200 Kilogramm Wasserdampf aus den Tigerstreifen ins All geschleudert werden. Nach den Berechnungen der Heidelberger Wissenschaftler müssen die Wasserreservoire große Oberflächen haben, an denen die Verdampfungsprozesse stattfinden. "Andernfalls würden sie leicht zufrieren und die Fontänen versiegen", so Postberg.

In der Zeitschrift Science wurde ein Artikel abgedruckt, der von interessanten Funden in einem Asteroiden berichtet. Wissenschaft.de meldet das hier.

Die Forscher untersuchten vier Bruchstücke des Tagish-Lake-Meteoriten, die im Jahr 2000 auf einem gefrorenen See in Kanada aufgeschlagen waren. Der Fund war ein Glücksfall für die Wissenschaft: Da der Meteorit im Winter auf die Erde fiel, mit besonderer Sorgfalt geborgen und seitdem bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt gelagert wurde, blieb er vor irdischen Verunreinigungen geschützt.

Der Meteorit zählt zu einer besonderen Klasse, den so genannten kohligen Chondriten. Ihr Name rührt daher, dass sie reich an organischen Verbindungen sind. Kohlige Chondriten sind Bruchstücke größerer Asteroiden, die wenige Millionen Jahre nach der Geburt des Sonnensystems entstanden. Da die Meteoriten manchmal Körnchen enthalten, die älter sind als das Sonnensystem, nehmen Planetenforscher an, dass ihre Mutterkörper aus relativ unverändertem Material des solaren Urnebels bestanden, das nie nennenswert erhitzt wurde.

Die Untersuchung des Teams um Herd zeigt nun aber, dass auf solchen Asteroiden durchaus chemische Veränderungen stattfanden. Die einfachen organischen Verbindungen aus dem Urnebel wurden durch Wasser und Hitze in komplexere Substanzen umgewandelt, stellten die Forscher fest. Besonders häufig entstanden organische Säuren wie Essigsäure und Ameisensäure, die in der Biochemie eine wichtige Rolle spielen.

Die Forscher untersuchten vier sehr unterschiedliche Proben des Meteoriten, deren Minerale auf mehr oder weniger starken Kontakt mit Wasser und Hitze hindeuteten. Der Mix an organischen Substanzen in den vier Proben war ebenfalls entsprechend unterschiedlich. Der Analyse zufolge heizte sich der Mutterkörper auf maximal 150 Grad Celsius auf. Diejenigen Proben, die am stärksten verändert waren, könnten der Hitze entweder länger ausgesetzt gewesen sein, oder mehr Kontakt mit Wasser gehabt haben, schreiben die Forscher.

In einer Mine in drei Kilometer Tiefe haben Forscher eine neue Fadenwurmart entdeckt. Dies ist der erste Beweis dafür, dass auch in solchen Tiefen mehrzelliges Leben existieren kann, was selbstverständlich für de Suche des Lebens allgemein von Bedeutung ist. n-tv berichtet hier.

Auf dem Mars gab es auch in jüngster Vergangenheit eine dichte Atmosphäre und somit auch Wasservorkommen auf dessen Oberfläche. Dies belegen Funde großer Vorkommen von CO2 am Südpol, wie scinexx berichtet: hier.

Zitat:

„Wir wussten bereits, dass es eine kleine ständige Kappe von Kohlendioxideis über dem Wassereis dort gibt, aber diese Lagerstätte im Untergrund enthält rund 30 Mal mehr Trockeneis als bisher angenommen“, erklärt Roger Phillips vom Southwest Research Institute in Boulder, Colorado. „Wir haben die Ablagerungen als Trockeneis identifiziert, indem wir feststellten, dass die Radarsignatur den charakteristischen Radiowellen-Emissionsmustern von gefrorenem Kohlendioxid weitaus besser entspricht als der von gefrorenem Wasser“, ergänzt sein Kollege Roberto Seu von der Sapienza Universität Rom. Zusätzliche Hinweise kamen aus dem Vergleich der sichtbaren Sublimationseigenschaften, die ebenfalls denen des Trockeneises entsprachen...

Von der zurzeit um rund 25 Grad geneigten Rotationsachse des Mars ist bekannt, dass ihre Neigung im Rahmen der Präzession deutlich zu- oder abnehmen kann. Diese Bewegung wiederum kann die Gebiete am Mars-Südpol stärker der Sonne aussetzen und damit das Freiwerden von CO2 aus den gefrorenen Lagerstätten beschleunigen. Berechnungen zeigen, dass diese Achsenveränderungen innerhalb von nur 100.000 Jahren die CO2-Dichte der Mars-Atmosphäre um bis zu 75 Prozent erhöhen könnten. Eine höhere Konzentration atmosphärischen CO2s würde nicht nur die Existenz von flüssigem Wasser in bestimmten Gebieten der Oberfläche ermöglichen, sie könnte auch die Häufigkeit und Intensität von Stürmen deutlich erhöhen.

Eine wichtige Entdeckung haben Forscher gemacht, in dem sie Proben von einem Kometen untersuchten. Die gefundenen Mineralien zeigen eindeutig, dass im Inneren des Kometen Wild2 flüssiges Wasser existiert haben muss.

Dieses Ergebnis ist sehr bedeutsam. Ein wesentlicher Punkt der Entgegnungen von Hoovers Entdeckung von Mikrofossilien in C1 Meteoriten war, dass in dem Gestein während der Reise durch das All Kammern von flüssigem Wasser existiert haben müssten, was man für unmöglich hielt. Nun ist klar, dass solche Vagabunten im All tatsächlich auch flüssiges Wasser beherbergen können.

Der Artikel in science daily hier.

Daraus:

"Current thinking suggests that it is impossible to form liquid water inside of a comet," said Dante Lauretta, an associate professor of cosmochemistry and planet formation at the UA's Lunar and Planetary Laboratory. Lauretta is the principal investigator of the UA team involved in analysis of samples returned by NASA's Stardust mission.

UA graduate student Eve Berger, who led the study, and her colleagues from Johnson Space Center and the Naval Research Laboratory made the discovery analyzing dust grains brought back to Earth from comet Wild-2 as part of the Stardust mission. Launched in 1999, the Stardust spacecraft scooped up tiny particles released from the comet's surface in 2004 and brought them back to Earth in a capsule that landed in Utah two years later.

"In our samples, we found minerals that formed in the presence of liquid water," Berger said. "At some point in its history, the comet must have harbored pockets of water."

The discovery is to be published in an upcoming online edition of the journal Geochimica et Cosmochimica Acta.

Comets are frequently called dirty snowballs because they consist of mostly water ice, peppered with rocky debris and frozen gases. Unlike asteroids, extraterrestrial chunks made up of rock and minerals, comets sport a tail -- jets of gas and vapor that the high-energy particle stream coming from the sun flushes out of their frozen bodies.

"When the ice melted on Wild-2, the resulting warm water dissolved minerals that were present at the time and precipitated the iron and copper sulfide minerals we observed in our study," Lauretta said. "The sulfide minerals formed between 50 and 200 degrees Celsius (122 and 392 degrees Fahrenheit), much warmer than the sub-zero temperatures predicted for the interior of a comet."

Discovered in 1978 by Swiss astronomer Paul Wild, Wild-2 (pronounced "Vilt") had traveled the outer reaches of the solar system for most of its 4.5 billion year history, until a close encounter with Jupiter's field of gravity sent the 3.4 mile-wide comet onto a new, highly elliptical orbit bringing it closer to the sun and the inner planets.

Scientists believe that like many other comets, Wild-2 originated in the Kuiper belt, a region extending from beyond Neptune's orbit into deep space, containing icy debris left over from the formation of the solar system. Wild-2 is thought to have spent most of its time in the Kuiper belt, transiting on unstable orbits within the planetary system before Jupiter's gravity hurled it into the neighborhood of the sun.

The discovery of the low-temperature sulfide minerals is important for our understanding of how comets formed -- which in turn tells us about the origin of the solar system.

In addition to providing evidence of liquid water, the discovered ingredients put an upper limit to the temperatures Wild-2 encountered during its origin and history.

"The mineral we found -- cubanite -- is very rare in sample collections from space," Berger said. "It comes in two forms -- the one we found only exists below 210 degrees Celsius (99 degrees Fahrenheit). This is exciting because it tells us those grains have not seen temperatures higher than that. "

Cubanite is a copper iron sulfide, which is also found in ore deposits on Earth exposed to heated groundwater and in a particular type of meteorite.

"Wherever the cubanite formed, it stayed cool," she added. "If this mineral formed on the comet, it has implications for heat sources on comets in general."

According to Berger, two ways to generate heat sources on comets are minor collisions with other objects and radioactive decay of elements present in the comet's mixture.

Heat generated at the site of minor impacts might generate pockets of water in which the sulfides could form very quickly, within about a year (as opposed to millions of years). This could happen at any point in the comet's history. Radioactive decay on the other hand, would point to a very early formation of the minerals since the radioactive nuclides would decay over time and cause the heat source to flicker out.

The presence of the cubanite and the other sulfide minerals helps scientists better understand cometary heat sources. The interior of the comet must have been warm enough to melt ice yet cool enough -- below 210 degrees Celsius -- to form cubanite.

"Such detailed thermal constraints will allow for detailed analysis of the role temperature played during the history of comet Wild 2," Lauretta said.

Each sample Berger's team analyzed consisted of a microscopic speck of cometary dust about the size of a bacterial cell. The group then studied the chemical composition by electron microscopy and X-ray analysis, during which the chemical elements revealed their presence by giving off a characteristic beam. Turning the sample in different orientations gave the scientists clues about its crystallographic structure.

According to Lauretta, the findings show that comets experienced processes such as heating and chemical reactions in liquid water that changed the minerals they inherited from the time when the solar system was still a protoplanetary disk, a swirling mix of hot gases and dust, before it cooled down enough for planets to form.

The results demonstrate the increasingly apparent connections between comets and asteroids.

"What we found makes us look at comets in a different way," Lauretta said. "We think they should be viewed as individual entities with their own unique geologic history."

"This study shows the high science value of sample return missions," Lauretta said. "These grains would never been detected by remote sensing or by flying a spacecraft past the comet to make observations without collecting a sample."