Ein unscheinbarer Zwergplanet könnte den Schlüssel zu neuen Lebensräumen im Universum bergen – seine Spur führt direkt in die Tiefsee der Erde

NASAs Dawn-Sonde im Orbit um Ceres. Die Sonde entdeckte dort mehr, als wir erahnten. (Bildquelle: NASA/JPL-Caltech)

Das Sonnensystem war einst ein kosmischer Glutofen, in dem sich nach neuesten Erkenntnissen überraschend schnell Planeten formten. Doch unter all den Objekten wie Erde, Mars oder den titanenhaften Gasriesen blieb ein Trümmerfeld übrig. Es kreist seitdem leblos um die Sonne – der Asteroidengürtel.

Doch nicht nur der Mars hat eine illustre Vergangenheit mit all seinen verlorenen Ozeanen, auch auf einem auf den ersten Blick unspektakulären Gesteinsbrocken war einst mehr los, als wir bisher dachten. SciFi-Fans kennen ihn bereits aus »The Expanse«.

NASAs Dawn-Mission offenbart uns jetzt nämlich eine erfrorene Erinnerung an verlorenes Leben: auf dem Zwergplaneten Ceres – in Buch und Serie die Heimat der Gürtler.

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Eine Heimstatt für Mikroben vor 4 Milliarden Jahren

Wo würdet ihr euer heimeliges Lager als Mikrobe im Sonnensystem vor rund 4 Milliarden Jahren aufschlagen? Auf der Erde besser nicht, sie ist zu dieser Zeit noch ein glutflüssiger Ball und auch danach schwer unter Beschuss.

Ihr mögt es hingegen geschützt, etwas abgelegen und nicht inmitten des Getümmels. Was haltet ihr als euer Mikrobenselbst von Ceres? Eine exquisite Adresse in der Zeit zwischen 4 und 2,5 Milliarden vor heute – so zumindest eine neue Theorie von Forschern der American Association for the Advancement of Science.

Obschon die Dawn-Mission 2018 endete, beschäftigen die im Orbit von Ceres gewonnenen Daten bis heute die Forschung.

Beobachtungen der Messgeräte sowie der Fund von Salzen und organischen Verbindungen an der Oberfläche von Ceres befeuern eine aufsehenerregende Theorie: Auf Ceres existierte in der Vergangenheit vielleicht ein unterirdischer Ozean, der ausreichende Umweltbedingungen bewahrte, um mikrobielles Leben zu ermöglichen.

Aber wie genau soll Ceres als ein heute toter, kalter und atmosphärenloser Brocken Leben beheimatet haben? Der heutige Ozeanboden der Erde könnte einiges mit dem früheren Inneren des Zwergplaneten gemein haben.

Wir kennen drei Grundvoraussetzungen für habitable Umgebungen im Sinne mikrobieller Bewohnbarkeit:

• flüssiges Wasser
• Kohlenstoffmoleküle
• eine chemische Energiequelle

Dabei sprechen wir nicht von agierenden Mehrzellern, wie es selbst Würmer wären. Es geht in erster Linie um Mikroorganismen, wie typischerweise Bakterien oder sogenannte Archaeen (Urbakterien).

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Ceres könnte alle Punkte erfüllt haben und den Tiefen der Erdozeane ein Schauspiel vorausgehabt haben. Folgenden Ablauf legen die Daten dar:

• Der Zerfall radioaktiver Elemente im Kern von Ceres lieferte Wärme.
• Hierdurch wurde Wasser im Mantel geschmolzen.
• Unterhalb der Kruste sammelte sich das Wasser in Hohlräumen. Es entstand ein globaler unterirdischer Ozean und in ihm ereignete sich sogenannte hydrothermale Aktivität – ähnlich wie bei »Schwarzen Rauchern« in den Ozeanen der Erde, um die sich irdische Tiefsee-Ökosysteme bilden.
• Etwas Ähnliches könnte auch auf Ceres floriert haben: chemotrophe Mikroben. Damit sind winzigste Lebewesen gemeint, die ihre Energie aus chemischen Reaktionen anorganischer Stoffe wie Wasserstoff oder Kohlendioxid abzapfen.

Irgendwann vor 2,5 Milliarden Jahren ging Ceres aber regelrecht der Saft aus. Der größte Teil radioaktiver Stoffe war schlicht zerfallen. Übrig blieben nur noch nicht strahlende, also stabile Substanzen. Die Wärmequelle war versiegt. Ceres erkaltete langsam, aber sicher, und damit hörte die Quelle für Leben in seinem Inneren auf zu existieren.

Um zu dieser Erkenntnis zu gelangen, erstellten die Autoren der Studie ein Computermodell. Dieses simulierte die thermische und chemische Entwicklung von Ceres. Hierdurch erkannten die Forscher die im Zeitverlauf einsetzenden sowie abflauenden Prozesse, wodurch Ceres sich erwärmte und schließlich durch Erkalkung erstarrte.

Ceres als Friedhof – und Vorbild

Wer aber jetzt hofft, in einer Expanse-ähnlichen Zukunft Mikroben auf Ceres vorzufinden, den muss ich enttäuschen. Nach den zur Verfügung stehenden Daten sowie den Modellen zeigt sich Ceres heutzutage verödet. Dort kann nichts von dem potenziellen, einstigen Leben überdauert haben – egal wie weit im Inneren des Zwergplaneten.

Der Ort inmitten des Asteroidengürtels ist schlicht zu kalt, denn:

• Er erhält zu wenig Sonnenlicht.
• Verfügt über keine Atmosphäre (zu geringe Masse, um Sauerstoff oder andere Gase gravimetrisch zu binden).
• Ist innerlich inzwischen weitestgehend ausgekühlt – zumindest gegenüber der Jugend des Sonnensystems.

Das Schicksal von Zwergplaneten wie Ceres muss langfristig als besiegelt gelten: Sie schaffen es schlicht nicht, über lange Zeiten Bedingungen für Leben aufrechtzuerhalten.

Wenn wir dort noch etwas von dem unterirdischen Ozean finden, dann in Form gewaltiger Eisblöcke oder vereinzelter, extrem salziger Ablagerungen. Für beides gibt es Hinweise, worauf sich auch diese Studie stützt.

Ganz anders sieht es bei ihren astrobiologischen Verwandten im äußeren Sonnensystem aus: Ozeanwelten wie die Monde Europa und Enceladus genießen einen entscheidenden Vorteil. Diese Gasriesen werden fortwährend von ihrem gewaltigen Partner durchgeknetet.

Die Gezeiten üben derart gewaltige Kräfte aus, dass sie ihre Trabanten aufheizen und so vulkanische Prozesse in Gang halten. Nur so schaffen es nach heutigem Verständnis, Monde dauerhaft Bedingungen bereitzustellen, unter denen zumindest einfaches Leben gedeihen könnte. Forscher haben für Orte wie jene eine neue Methode ersonnen, um dort nach Leben zu suchen: Laser.

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Dennoch bietet die Studie einen optimistischen Blickwinkel für die Zukunft: Letztendlich hängt es nur vom Zeitpunkt ab, an dem wir solch einen Zwergplaneten wie Ceres untersuchen.

Denn würden wir uns ihm oder ähnlich veranlagten Welten in ihrer Jugend annähern, böten sie durchaus attraktive Örtlichkeiten. Hier könnten Mikroben existieren – ähnlich wie an extremsten Orten auf der Erde, wo beispielsweise unsere ältesten noch lebenden Vorfahren bis heute überdauern.

Auch wenn die goldenen Zeiten von Ceres als belebter Himmelskörper vorbei sind, liefert uns der Zwergplanet einen wertvollen Modellfall für die Zukunft. Er beweist, dass im Universum völlig neue Klassen von Lebensräumen existieren können, die wir bisher nicht auf dem Schirm hatten. Damit rücken scheinbar sterile Gesteinsbrocken plötzlich ganz weit nach oben auf die Agenda der modernen Astrobiologie.