U potrazi za vanzemaljcima na Marsu. Ako je postojao život, možda je preživio?

Mars ima sve što je potrebno za postojanje života. Analiza meteorita s Marsa pokazuje da se ispod površine planeta nalaze tvari koje mogu podržati život, barem u obliku mikroorganizama. Na nekim mjestima u sličnim uvjetima žive i zemaljski mikrobi.

Nedavno su proučavali istraživači sa Sveučilišta Brown kemijski sastav marsovskih meteorita - komadi stijene koji su bačeni s Marsa završili na Zemlji. Analiza je pokazala da te stijene mogu doći u kontakt s vodom. proizvoditi kemijsku energijušto mikroorganizmima omogućuje život, kao na velikim dubinama na Zemlji.

Proučavao meteorite oni mogu, prema znanstvenicima, velikim dijelom činiti reprezentativan uzorak kora marsato znači da je značajan dio unutrašnjosti planeta pogodan za održavanje života. “Važni nalazi za znanstveno proučavanje slojeva ispod površine su to gdje god na Marsu ima podzemnih vodapostoji dobra šansa da se pristupi dovoljno kemijska energijaza održavanje života mikroba”, rekao je Jesse Tarnas, voditelj istraživačkog tima, u priopćenju za javnost.

Tijekom posljednjih nekoliko desetljeća na Zemlji je otkriveno da mnogi organizmi žive duboko ispod površine i, lišeni pristupa svjetlosti, svoju energiju crpe iz proizvoda kemijskih reakcija do kojih dolazi kada voda dođe u dodir sa stijenama. Jedna od tih reakcija je radioliza. To se događa kada radioaktivni elementi u stijeni uzrokuju da se molekule vode podijele na vodik i kisik. Oslobođeni vodik otapa se u vodi prisutnoj u tom području i nekim mineralima kao npr pirit apsorbirati kisik da bi se formirao sumpor.

mogu apsorbirati vodik otopljen u vodi i koristiti ga kao gorivo reakcijom s kisikom iz sulfata. Na primjer, na kanadskom Rudnik Kidd Creek (1) Ove vrste mikroba pronađene su gotovo dva kilometra duboko u vodi gdje sunce nije prodrlo više od milijardu godina.

1. Boston Dynamics robot istražuje rudnik

Kidd Creek

W Marsovski meteorit istraživači su pronašli tvari potrebne za radiolizu u količinama dovoljnim za održavanje života. tako da su antička olupina ostala uglavnom netaknuta do sada.

Ranije studije su pokazale tragovi aktivnih sustava podzemnih voda na planetu. Također postoji značajna mogućnost da takvi sustavi postoje i danas. Jedna nedavna studija pokazala je npr. mogućnost podzemnog jezera ispod ledenog pokrivača. Do sada će istraživanje podzemlja biti teže od istraživanja, ali, prema riječima autora članka, to nije zadatak s kojim se ne možemo nositi.

Kemijski tragovi

U 1976 godine NASA Viking 1 (2) sletio na ravnicu Chryse Planitia. Postao je prvi lander koji je uspješno sletio na Mars. "Prvi tragovi došli su kada smo dobili slike Vikinga koji pokazuju tragove rezbarenja na Zemlji, obično zbog kiše", rekao je. Alexander Hayes, ravnatelj Cornell centra za astrofiziku i planetarnu znanost, u intervjuu za Inverse. “On je dugo bio prisutan na Marsu tekuća vodakoji je izrezbario površinu i napunio je kratere, formirajući jezera".

Vikinzi 1 i 2 imali su male astrobiološke "laboratorije" na brodu za izvođenje svojih istraživačkih pokusa. tragovi života na Marsu. Eksperiment Tagged Ejection uključivao je miješanje malih uzoraka marsovskog tla s kapima vode koja sadrži hranjivu otopinu i nešto Aktivni ugljen proučavati plinovite tvari koje mogu nastati živi organizmi na Marsu.

Proučavanje uzorka tla pokazalo je znakove metabolizmaali znanstvenici se nisu složili oko toga je li ovaj rezultat siguran znak da na Marsu postoji život, jer je plin mogao proizvesti nešto drugo osim života. Na primjer, također može aktivirati tlo stvaranjem plina. Drugi pokus koji je provela misija Viking tražio je tragove organskog materijala i nije ništa pronašao. Četrdeset godina kasnije, znanstvenici se prema ovim početnim eksperimentima odnose sa skepticizmom.

U prosincu 1984. V. Allan Hills Na Antarktiku je pronađen komadić Marsa. , težio je oko četiri funte i vjerojatno je bio s Marsa prije nego što ga je drevni sudar podigao s površine. crveni planet na zemlju.

Godine 1996. grupa znanstvenika je pogledala unutar fragmenta meteorita i došla do nevjerojatnog otkrića. Unutar meteorita pronašli su strukture slične onima koje bi mogli formirati mikrobi (3) dobro pronađeno prisutnost organskih materijala. Početne tvrdnje o životu na Marsu nisu bile široko prihvaćene jer su znanstvenici pronašli druge načine za tumačenje struktura unutar meteorita, tvrdeći da je prisutnost organskog materijala mogla uzrokovati kontaminaciju materijala sa Zemlje.

3. Mikrograf marsovskog meteorita

uto 2008 lijeni duh naišao na čudan oblik koji je stršio s površine Marsa u krateru Gusev. Struktura je zbog svog oblika nazvana "karfiol" (4). Takav na Zemlji stvaranje silicijevog dioksida povezana s mikrobnom aktivnošću. Neki su ljudi brzo pretpostavili da su ih stvorile marsovske bakterije. Međutim, mogli bi nastati i nebiološkim procesima kao što su npr erozija vjetrom.

Gotovo desetljeće kasnije, u vlasništvu NASA-e Lasik Curiosity otkrio tragove sumpora, dušika, kisika, fosfora i ugljika (vitalni sastojci) tijekom bušenja marsovske stijene. Rover je također pronašao sulfate i sulfide koji su se mogli koristiti kao hrana za mikrobe na Marsu prije milijardi godina.

Znanstvenici vjeruju da su primitivni oblici mikroba možda pronašli dovoljno energije za to jede marsovsko kamenje. Minerali su također ukazivali na kemijski sastav same vode prije nego što je isparila s Marsa. Prema Hayesu, za ljude je sigurno piti.

4Marsovska 'cvjetača' fotografirana

Spirit rover

U 2018. Curiosity je također pronašao dodatne dokaze prisutnost metana u atmosferi Marsa. To je potvrdilo ranija opažanja količine metana u tragovima i od strane orbitera i rovera. Na Zemlji se metan smatra biosignaturom i znakom života. Plinoviti metan ne traje dugo nakon proizvodnje.razgrađujući se na druge molekule. Rezultati istraživanja pokazuju da se količina metana na Marsu povećava i smanjuje ovisno o godišnjem dobu. To je navelo znanstvenike da još više vjeruju da metan proizvode živi organizmi na Marsu. Drugi pak vjeruju da se metan može proizvesti na Marsu korištenjem još nepoznate anorganske kemije.

U svibnju ove godine NASA je objavila, na temelju analize podataka analize uzoraka na Marsu (SAM), prijenosni kemijski laboratorij na Curiosityjuda su organske soli vjerojatno prisutne na Marsu, što može dati dodatne naznake za to Crvena planeta jednom je postojao život.

Prema publikaciji na tu temu u Journal of Geophysical Research: Planeti, organske soli poput željeza, kalcija i magnezija oksalata i acetata mogu biti u izobilju u površinskim sedimentima na Marsu. Ove soli su kemijski ostaci organskih spojeva. Planirani Rover Europske svemirske agencije ExoMars, koji je opremljen mogućnošću bušenja do dubine od oko dva metra, bit će opremljen tzv. Goddardov instrumentkoji će analizirati kemiju dubljih slojeva tla na Marsu i možda naučiti više o tim organskim tvarima.

Novi rover opremljen je opremom za traženje tragova života

Od 70-ih godina, a tijekom vremena i misija, sve više dokaza to pokazuje Mars je mogao imati život u svojoj ranoj povijestikada je planet bio vlažan, topao svijet. Međutim, do sada nijedno od otkrića nije pružilo uvjerljive dokaze o postojanju života na Marsu, bilo u prošlosti, bilo u sadašnjosti.

Počevši od veljače 2021. znanstvenici žele pronaći ove hipotetske rane znakove života. Za razliku od svog prethodnika, rovera Curiosity s MSL laboratorijem na brodu, opremljen je za traženje i pronalaženje takvih tragova.

Ustrajnost bode krater jezera, širok oko 40 km i dubok 500 metara, je krater koji se nalazi u kotlini sjeverno od Marsovog ekvatora. Krater Jezero nekoć je sadržavao jezero za koje se procjenjuje da je presušilo prije između 3,5 i 3,8 milijardi godina, što ga čini idealnim okruženjem za traženje tragova drevnih mikroorganizama koji su mogli živjeti u vodama jezera. Perseverance neće samo proučavati marsovske stijene, već će prikupljati uzorke stijena i pohraniti ih za buduću misiju povratka na Zemlju, gdje će biti ispitane u laboratoriju.

5. Vizualizacija rada SuperCam-a na roveru Perseverance.

Lov na biosignature bavi se nizom kamera i drugih alata rovera, posebno Mastcam-Z (koji se nalazi na jarbolu rovera), koji može zumirati kako bi istražio znanstveno zanimljive ciljeve.

Znanstveni tim misije može staviti instrument u pogon. postojanost supercam usmjeravajući lasersku zraku na cilj od interesa (5), čime se stvara mali oblak hlapljivog materijala čiji se kemijski sastav može analizirati. Ako su ti podaci obećavajući, kontrolna skupina može dati nalog istraživaču. robotska ruka roveraprovesti dubinsko istraživanje. Ruka je opremljena, između ostalog, PIXL-om (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), koji koristi relativno jaku rendgensku zraku za traženje potencijalnih kemijskih tragova života.

Drugi alat tzv SHERLOCK (skeniranje nastanjivih okoliša korištenjem Ramanovog raspršenja i luminescencije za organske i kemijske tvari), opremljen je vlastitim laserom i može detektirati koncentracije organskih molekula i minerala koji nastaju u vodenom okolišu. Zajedno, SHERLOCK i PIXEL Očekuje se da će dati karte visoke razlučivosti elemenata, minerala i čestica u marsovskim stijenama i sedimentima, omogućujući astrobiolozima da procijene njihov sastav i identificiraju uzorke koji najviše obećavaju za prikupljanje.

NASA sada koristi drugačiji pristup pronalaženju mikroba nego prije. Za razliku od preuzmi vikingUstrajnost neće tražiti kemijske znakove metabolizma. Umjesto toga, lebdjet će iznad površine Marsa u potrazi za naslagama. Možda sadrže već mrtve organizme, pa metabolizam ne dolazi u obzir, ali njihov kemijski sastav može nam puno reći o prošlim životima na ovom mjestu. Uzorci prikupljeni od strane Perseverance potrebno ih je prikupiti i vratiti na Zemlju za buduću misiju. Njihove analize će se provoditi u zemaljskim laboratorijima. Stoga se pretpostavlja da će se na Zemlji pojaviti konačni dokaz postojanja bivših Marsovaca.

Znanstvenici se nadaju da će na Marsu pronaći površinsko obilježje koje se ne može objasniti ničim drugim osim postojanjem drevnog mikrobnog života. Jedna od ovih zamišljenih formacija mogla bi biti nešto poput stromatolit.

Na tlu, stromatolit (6) gomile stijena koje su formirali mikroorganizmi duž drevnih obala iu drugim sredinama gdje je bilo puno energije za metabolizam i vodu.

Većina vode nije otišla u svemir

Još nismo potvrdili postojanje života u dubokoj prošlosti Marsa, ali se još uvijek pitamo što je moglo uzrokovati njegovo izumiranje (da je život doista nestao, a nije otišao duboko ispod površine, primjerice). Osnova života, barem kakvog ga poznajemo, je voda. Procijenjeno rani mars mogao bi sadržavati toliko tekuće vode da bi cijelu svoju površinu prekrio slojem debljine od 100 do 1500 m. Danas je, međutim, Mars više kao suha pustinja.a znanstvenici još uvijek pokušavaju shvatiti što je uzrokovalo te promjene.

Znanstvenici pokušavaju, na primjer, objasniti kako je mars izgubio vodukoji je bio na njegovoj površini prije više milijardi godina. Većinu vremena smatralo se da je velik dio Marsove drevne vode pobjegao kroz njegovu atmosferu u svemir. Otprilike u isto vrijeme, Mars je trebao izgubiti svoje planetarno magnetsko polje, štiteći svoju atmosferu od mlaza čestica koje su izbijale sa Sunca. Nakon što je zbog djelovanja Sunca izgubljeno magnetsko polje, Marsova atmosfera počela je nestajati.a s njim je nestala i voda. Velik dio izgubljene vode mogao je biti zarobljen u stijenama u kori planeta, prema relativno novoj NASA-inoj studiji.

Znanstvenici su analizirali niz podataka prikupljenih tijekom mnogih godina proučavanja Marsa i na temelju njih, međutim, došli do zaključka da oslobađanje vode iz atmosfere u svemiru je odgovoran samo za djelomični nestanak vode iz okoline Marsa. Njihovi izračuni pokazuju da je velik dio vode u kojoj trenutno nema dovoljno vode vezan za minerale u kori planeta. Predstavljeni su rezultati ovih analiza Evie Sheller s Caltecha i njezinog tima na 52. planetarnoj i lunarnoj znanstvenoj konferenciji (LPSC). U časopisu Nauka objavljen je članak koji sumira rezultate ovog rada.

U studijama se posebna pažnja posvećivala spolnom odnosu. sadržaj deuterija (teži izotop vodika) u vodik. Deuter prirodno se javlja u vodi oko 0,02 posto. protiv prisutnosti "normalnog" vodika. Obični vodik, zbog svoje manje atomske mase, lakše izlazi iz atmosfere u svemir. Povećani omjer deuterija i vodika neizravno nam govori kolika je bila brzina izlaska vode s Marsa u svemir.

Znanstvenici su zaključili da opaženi omjer deuterija i vodika i geološki dokazi o obilju vode u marsovskoj prošlosti ukazuju na to da se gubitak vode na planetu nije mogao dogoditi samo kao rezultat atmosferskog bijega u marsovskoj prošlosti. prostor. Stoga je predložen mehanizam koji povezuje ispuštanje u atmosferu s hvatanjem neke vode u stijenama. Djelujući na stijene, voda omogućuje stvaranje gline i drugih hidratiziranih minerala. Isti proces odvija se i na Zemlji.

Međutim, na našem planetu aktivnost tektonskih ploča dovodi do činjenice da se stari fragmenti zemljine kore s hidratiziranim mineralima tope u plašt, a zatim se nastala voda kao rezultat vulkanskih procesa baca natrag u atmosferu. Na Marsu bez tektonskih ploča, zadržavanje vode u zemljinoj kori je nepovratan proces.

Unutarnje marsovsko jezero

Počeli smo s podzemnim životom i vratit ćemo mu se na kraju. Znanstvenici vjeruju da je njegovo idealno stanište u Marsovski uvjeti rezervoari bi mogli biti skriveni duboko ispod slojeva tla i leda. Prije dvije godine planetarni znanstvenici najavili su otkriće velikog jezera slana voda ispod leda na južnom polu Marsašto je s jedne strane naišlo na entuzijazam, ali i na skepticizam.

Međutim, 2020. godine istraživači su još jednom potvrdili postojanje ovog jezera i našli su još tri. Otkrića, objavljena u časopisu Nature Astronomy, napravljena su pomoću radarskih podataka iz svemirske letjelice Mars Express. "Identificirali smo isti rezervoar vode koji je ranije otkriven, ali smo također pronašli tri druga rezervoara vode oko glavnog rezervoara", rekla je planetarna znanstvenica Elena Pettinelli sa Sveučilišta u Rimu, koja je jedna od koautorica studije. – To je složen sustav. Jezera se prostiru na površini od oko 75 tisuća četvornih kilometara. Ovo je područje oko jedne petine veličine Njemačke. Najveće središnje jezero ima promjer od 30 kilometara i okruženo je s tri manja jezera, svako široko nekoliko kilometara.

7. Vizualizacija podzemnih rezervoara Marsa

u subglacijalnim jezerima, na primjer na Antarktiku. Međutim, količina soli prisutna u marsovskim uvjetima može biti problem. Vjeruje se da podzemna jezera na Marsu (7) mora imati visok udio soli kako bi voda mogla ostati tekuća. Toplina iz dubina Marsa može djelovati duboko ispod površine, ali samo to, kažu znanstvenici, nije dovoljno da se led otopi. “S termalnog gledišta, ova voda mora biti jako slana”, kaže Pettinelli. Jezera s oko pet puta većim sadržajem soli od morske vode mogu podržati život, ali kada se koncentracija približi XNUMX puta većoj slanosti morske vode, život ne postoji.

Ako ga konačno uspijemo pronaći život na marsu i ako studije DNK pokažu da su marsovski organizmi povezani sa zemaljskim, ovo otkriće moglo bi revolucionirati naše gledište o podrijetlu života općenito, pomaknuvši naš pogled s čisto zemaljskog na zemaljski. Kada bi studije pokazale da marsovski vanzemaljci nemaju nikakve veze s našim životima i da su evoluirali potpuno neovisno, to bi također značilo revoluciju. To sugerira da je život u svemiru uobičajen jer je nastao neovisno na prvom planetu blizu Zemlje.