Die Erde war nicht immer ein blauer, lebensfreundlicher Planet. Nach heutigem Forschungsstand nahm die Verwandlung in eine von Wasser geprägte Welt vor etwa 4,4 Milliarden Jahren ihren Anfang, rund 200 Millionen Jahre nach der Planetenentstehung. Wie genau es dazu kam, ist in der Wissenschaft umstritten. Viele Forschende nehmen an, dass ein großer Teil des Wassers durch Asteroiden auf die Erde gelangte. Auch jene gigantische Kollision des jungen Planeten mit einem etwa Mars-großen Himmelskörper namens Theia, die uns den Mond bescherte, dürfte an der Entstehung einer Wasserwelt beteiligt gewesen sein.

Ein Teil des irdischen Wassers könnte aber schon früher vorhanden gewesen sein – eingeschlossen in Material, aus dem der Planet entstanden ist. Über Jahrmillionen war die Erde eine brodelnde Vulkanwelt, bedeckt mit einem Ozean aus Magma. Die Wechselwirkung der Wasserstoffatmosphäre mit der glühend heißen Gesteinsschmelze könnte zur Einlagerung gigantischer Wassermengen geführt haben und theoretisch sogar die Hauptquelle für das irdische Nass gewesen sein, wie ein Forschungsteam erst vergangene Woche im Fachblatt "Nature" berichtete.

Lebensfreundlicher Urozean

Fest steht: Als die Erde allmählich abkühlte und ihre Oberfläche erstarrte, brach ein neues geologisches Kapitel an. Durch Ausgasungen bildete sich eine neue Atmosphäre, Wolken entstanden, und es begann zu regnen – bis ein Urozean die Welt flutete und schließlich Leben hervorbrachte.

So einzigartig die Erde im Sonnensystem auch ist, Wasser gibt es auch auf anderen Himmelskörpern in unserer Nachbarschaft. Diese stehen besonders im Zentrum der wissenschaftlichen Aufmerksamkeit: Ihre Erforschung verbessert nicht nur das Wissen über die Entwicklung unseres eigenen Planeten, auf manchen davon könnte es theoretisch lebensfreundliche Nischen geben. Wasser im Weltraum könnte aber auch für ambitionierte Raumfahrtprojekte der Zukunft entscheidend sein: Daraus ließen sich Sauerstoff und Treibstoff gewinnen – unverzichtbare Ressourcen, die nicht von der Erde mitgebracht werden müssten. Wohin sich der Blick lohnen könnte, zeigt die folgende Auswahl.

Nicht ganz so trockener Trabant

Noch heute werden die dunklen Tiefebenen des Mondes als Mare bezeichnet, weil man sie einst für Meere hielt. Das entpuppte sich als großer Irrtum, der Mond ist ein sehr trockener Himmelskörper. Mangels einer Atmosphäre kann sich Wasser nicht halten, auch Eis würde bei Erwärmung sofort sublimieren. Doch es gibt Mondregionen, in denen sich "Kältefallen" gebildet haben: In den 1990er-Jahren entdeckte eine Raumsonde der US-Weltraumbehörde Nasa erste Hinweise darauf, dass sich in tiefen und dauerhaft beschatteten Kratern an den Polen Wassereis befinden könnte.

Das wurde später durch eine indische Mondmission bestätigt, allein am Nordpol könnten hunderte Millionen Tonnen Wassereis lagern. Neue Analysen von Mondgestein bestätigen auch, dass der Mondboden beachtliche Mengen Wasser enthält – in Form winziger Glaskügelchen, die bei Einschlägen von Meteoriten entstehen. Als Nische für Leben taugen diese Wasservorkommen nicht. Für die Raumfahrt sind sie aber spannend: Sollte sich der lunare Schatz heben lassen, würde das Pläne für eine Mondbasis als Tankstelle für Marsflüge erheblich vereinfachen.

Roter Planet, toter Planet?

Anders als der Mond gilt der Mars nach wie vor als aussichtsreiches Ziel für die Suche nach Leben. Denn unser heute unwirtlicher Nachbarplanet war der Erde vor etwa 3,5 Milliarden Jahren verblüffend ähnlich: Eine dichtere Atmosphäre schützte den Mars vor der lebensfeindlichen UV-Strahlung der Sonne, die Temperaturen waren höher als jetzt – und es gab Flüsse und Seen auf der Oberfläche, deren Spuren noch heute zu finden sind.

Ist in dem kurzen, aber günstigen Zeitfenster auf dem Mars Leben entstanden – und könnte es Nischen geben, in denen es bis heute überdauert? Auf dem Marsboden kann sich heute kein flüssiges Wasser mehr halten, und die Eiskappen aus Kohlendioxid und Wassereis an den Polen des Planeten sehen zwar atemberaubend aus, bieten aber keinen günstigen Lebensraum. Wie könnte ein Refugium für Leben also aussehen?

Seit einigen Jahren werden mögliche Hinweise auf Salzwasserseen unter dem Südpol des Mars diskutiert: 2018 veröffentlichte ein Forschungsteam Radardaten, die auf Seen in eineinhalb Kilometern Tiefe hindeuteten. In der Fachwelt wurden aber bald Zweifel laut: Bei den verdächtigen Signaturen könnte es sich auch um Radarechos von speziellen Mineralien handeln. Seither wurden mehrere Untersuchungen veröffentlicht, die zu unterschiedlichen Schlüssen kamen.

Zuletzt berichteten britische Forschende in Nature Astronomy, dass vieles für die Existenz von flüssigem Wasser unter dem Marssüdpol spricht. Unser Nachbarplanet, der aktuell von drei Forschungsrobotern und mehreren Sonden untersucht wird, bleibt weiterhin ein wichtiges Forschungsziel.

Jupiters Begleiter

Im Vergleich mit dem Jupiter wirkt der Mars fast wie ein Eldorado, der Gasriese erfüllt nicht einmal die Minimalvoraussetzungen für Leben, wie wir es kennen. Anders sieht es bei manchen seiner Begleiter aus: Die größten der 92 Jupitermonde erinnern mehr an Planeten als an Trabanten. Völlig zugefroren und von kilometerdicken Eispanzern umhüllt, wirken diese Monde auf den ersten Blick zwar auch unwirtlich. Doch unter dem Eis dürften sie teilweise gigantische Ozeane aus flüssigem Wasser beherbergen.

Besonders interessant erscheint dabei Europa, der viertgrößte Jupitermond: Sein riesiges Wasserreservoir dürfte direkt mit Gestein interagieren, was die Entstehung von Leben begünstigen könnte. Vergangene Woche ist die europäische Raumsonde Juice aufgebrochen, um den Mond und seine Nachbarn genauer zu erforschen.

Eisiger Saturnmond

Flüssiges Wasser und womöglich ein lebensfreundliches Habitat gibt es aber sogar noch weiter von der Sonne entfernt: Auch der Saturn besitzt Eismonde, die aus astrobiologischer Sicht hochinteressant sind. Hier zieht vor allem Enceladus die Forschung in seinen Bann. Der sechstgrößte Trabant des Ringplaneten kann ebenfalls mit einem subglazialen Ozean aufwarten und ist allem Anschein nach geologisch aktiv.

Enceladus stößt immer wieder Fontänen aus Wassereispartikeln ins All, in denen die bis 2017 aktive Nasa-Raumsonde Cassini interessante chemische Verbindungen nachweisen konnte. Wann Enceladus wieder Besuch einer Sonde erhalten wird, die seine Geheimnisse lüften könnte, ist noch unklar, Vorschläge für neue Missionen gibt es aber bereits. (David Rennert, 23.4.2023)