Hľadajte mimozemšťanov na Marse. Ak tam bol život, možno prežil?

Mars má všetko potrebné na existenciu života. Analýza meteoritov z Marsu ukazuje, že pod povrchom planéty sú látky, ktoré môžu podporovať život, aspoň vo forme mikroorganizmov. Na niektorých miestach v podobných podmienkach žijú aj suchozemské mikróby.

Nedávno študovali vedci z Brown University chemické zloženie marťanských meteoritov - kusy skál, ktoré boli vyhodené z Marsu a skončili na Zemi. Analýza ukázala, že tieto horniny môžu prísť do kontaktu s vodou. vyrábať chemickú energiučo umožňuje mikroorganizmom žiť, ako vo veľkých hĺbkach na Zemi.

Študoval meteority môžu podľa vedcov predstavovať z veľkej časti reprezentatívnu vzorku kôra Marsuto znamená, že významná časť vnútra planéty je vhodná na podporu života. „Dôležité zistenia pre vedecké štúdium vrstiev pod povrchom sú tieto všade tam, kde je na Marse podzemná vodaexistuje veľká šanca na dostatočný prístup chemická energiana udržanie mikrobiálneho života,“ uviedol v tlačovej správe Jesse Tarnas, vedúci výskumného tímu.

V priebehu posledných desaťročí sa na Zemi zistilo, že mnohé organizmy žijú hlboko pod povrchom a bez prístupu svetla čerpajú energiu z produktov chemických reakcií, ktoré vznikajú pri kontakte vody s horninami. Jednou z týchto reakcií je rádiolýza. To sa stane, keď rádioaktívne prvky v hornine spôsobia, že sa molekuly vody rozdelia na vodík a kyslík. Uvoľnený vodík sa rozpúšťa vo vode prítomnej v oblasti a niektorých mineráloch ako napr pyrit absorbovať kyslík za vzniku síra.

dokážu absorbovať vodík rozpustený vo vode a využiť ho ako palivo reakciou s kyslíkom zo síranov. Napríklad v Kanade Baňa Kidd Creek (1) Tieto typy mikróbov boli nájdené takmer dva kilometre hlboko vo vode, kam slnko už viac ako miliardu rokov nepreniklo.

1. Robot Boston Dynamics skúma baňu

Kidd Creek

W marťanský meteorit výskumníci našli látky potrebné na rádiolýzu v množstvách dostatočných na udržanie života. takže staroveké trosky zostali až doteraz z veľkej časti nedotknuté.

Skoršie štúdie naznačili stopy aktívnych systémov podzemných vôd na planéte. Existuje tiež významná možnosť, že takéto systémy existujú dodnes. Jedna nedávna štúdia ukázala napr. možnosť podzemného jazera pod ľadovou pokrývkou. Zatiaľ bude prieskum podložia náročnejší ako prieskum, no podľa autorov článku to nie je úloha, ktorú by sme nezvládli.

Chemické stopy

V 1976 roku NASA Viking 1 (2) pristál na planine Chryse Planitia. Stal sa prvým pristávacím modulom, ktorý úspešne pristál na Marse. "Prvé stopy prišli, keď sme dostali obrázky Vikinga, na ktorom sú na Zemi vyrezávané značky, zvyčajne kvôli dažďu," povedal. Alexander Hayes, riaditeľ Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, v rozhovore pre Inverse. „Už dlho je prítomný na Marse tekutá vodaktorý vytesal povrch a vyplnil krátery a vytvoril z nich jazerá".

Vikingovia 1 a 2 mali na palube malé astrobiologické „laboratóriá“, aby mohli vykonávať svoje prieskumné experimenty. stopy života na Marse. Experiment Tagged Ejection zahŕňal zmiešanie malých vzoriek marťanskej pôdy s kvapkami vody obsahujúcimi živný roztok a absorbujúce oxid študovať plynné látky, ktoré sa môžu tvoriť živé organizmy na Marse.

Štúdium vzorky pôdy ukázalo známky metabolizmuVedci sa však nezhodli na tom, či je tento výsledok istým znakom existencie života na Marse, pretože tento plyn mohol produkovať aj niečo iné ako život. Môže napríklad tiež aktivovať pôdu tvorbou plynu. Ďalší experiment uskutočnený misiou Viking hľadal stopy organického materiálu a nič nenašiel. O štyridsať rokov neskôr vedci pristupujú k týmto počiatočným experimentom skepticky.

V decembri 1984 V. Allan Hills V Antarktíde sa našiel kúsok Marsu. , vážil asi štyri libry a pravdepodobne pochádzal z Marsu predtým, ako ho z povrchu zdvihla starodávna kolízia. červená planéta k Zemi.

V roku 1996 sa skupina vedcov pozrela do úlomku meteoritu a urobila úžasný objav. Vo vnútri meteoritu našli štruktúry podobné tým, ktoré by mohli tvoriť mikróby (3) dobre nájdené prítomnosť organických materiálov. Počiatočné tvrdenia o živote na Marse neboli široko akceptované, pretože vedci našli iné spôsoby interpretácie štruktúr vo vnútri meteoritu, pričom argumentovali, že prítomnosť organického materiálu mohla spôsobiť kontamináciu materiálmi zo Zeme.

3. Mikrosnímka marťanského meteoritu

utorok 2008 záludný duch narazil na zvláštny tvar vyčnievajúci z povrchu Marsu v kráteri Gusev. Štruktúra sa nazýva "karfiol" kvôli jej tvaru (4). Taký na Zemi tvorba oxidu kremičitého spojené s mikrobiálnou aktivitou. Niektorí ľudia rýchlo predpokladali, že ich vytvorili marťanské baktérie. Mohli však vzniknúť aj nebiologickými procesmi ako napr veterná erózia.

Takmer o desaťročie neskôr, vo vlastníctve NASA Lasik Curiosity objavil pri vŕtaní do marťanskej horniny stopy síry, dusíka, kyslíka, fosforu a uhlíka (životne dôležité zložky). Rover tiež našiel sírany a sulfidy, ktoré mohli byť pred miliardami rokov na Marse použité ako potrava pre mikróby.

Vedci sa domnievajú, že primitívne formy mikróbov mohli nájsť dostatok energie žerie marťanské kamene. Minerály naznačovali aj chemické zloženie samotnej vody predtým, ako sa vyparila z Marsu. Podľa Hayesa je pitie pre ľudí bezpečné.

4Odfotený marťanský 'karfiol'

Duchovný rover

V roku 2018 Curiosity našla aj ďalšie dôkazy prítomnosť metánu v atmosfére Marsu. To potvrdilo skoršie pozorovania stopových množstiev metánu na orbiteroch aj roveroch. Na Zemi je metán považovaný za biologický znak a znak života. Plynný metán po výrobe nevydrží dlho.rozkladá sa na iné molekuly. Výsledky výskumu ukazujú, že množstvo metánu na Marse stúpa a klesá v závislosti od ročného obdobia. To viedlo vedcov k ešte väčšiemu presvedčeniu, že metán produkujú živé organizmy na Marse. Iní sa však domnievajú, že metán možno na Marse vyrobiť pomocou zatiaľ neznámej anorganickej chémie.

V máji tohto roku NASA na základe analýzy údajov Sample Analysis at Mars (SAM) oznámila, prenosné chemické laboratórium na palube Curiosityže na Marse sú pravdepodobne prítomné organické soli, čo môže poskytnúť ďalšie stopy Červená planéta bol raz život.

Podľa publikácie na túto tému v časopise Journal of Geophysical Research: Planets sa v povrchových sedimentoch na Marse môžu hojne vyskytovať organické soli ako šťavelany a acetáty železa, vápnika a horčíka. Tieto soli sú chemickým zvyškom organických zlúčenín. Plánované Rover ExoMars Európskej vesmírnej agentúry, ktorý je vybavený možnosťou vŕtania do hĺbky asi dvoch metrov, bude vybavený tzv Goddardov nástrojkto bude analyzovať chémiu hlbších vrstiev marťanskej pôdy a možno sa dozvie viac o týchto organických látkach.

Nový rover je vybavený zariadením na hľadanie stôp života

Od 70. rokov a postupom času a misií to dokazuje stále viac a viac dôkazov Mars mohol mať život vo svojej ranej históriikeď bola planéta vlhkým a teplým svetom. Doposiaľ však žiadny z objavov nepriniesol presvedčivý dôkaz o existencii života na Marse, či už v minulosti alebo v súčasnosti.

Od februára 2021 chcú vedci nájsť tieto hypotetické skoré známky života. Na rozdiel od svojho predchodcu, roveru Curiosity s laboratóriom MSL na palube, je vybavený na vyhľadávanie a nájdenie takýchto stôp.

Vytrvalosť bodá kráter jazera, asi 40 km široký a 500 metrov hlboký, je kráter nachádzajúci sa v kotline severne od marťanského rovníka. Kráter Jezero kedysi obsahoval jazero, ktoré podľa odhadov vyschlo pred 3,5 až 3,8 miliardami rokov, čo z neho robí ideálne prostredie na hľadanie stôp dávnych mikroorganizmov, ktoré mohli žiť vo vodách jazera. Perseverance bude nielen študovať marťanské horniny, ale aj zbierať vzorky hornín a uchovávať ich pre budúcu misiu s návratom na Zem, kde budú skúmané v laboratóriu.

5. Vizualizácia prevádzky SuperCam na palube roveru Perseverance.

Lov biopodpisov sa zaoberá radom kamier a iných nástrojov roveru, najmä Mastcam-Z (umiestneným na stožiari roveru), ktorý dokáže priblížiť a preskúmať vedecky zaujímavé ciele.

Vedecký tím misie môže uviesť prístroj do prevádzky. perzistencia superkamery nasmerovanie laserového lúča na cieľ záujmu (5), čím sa vytvorí malý oblak prchavého materiálu, ktorého chemické zloženie je možné analyzovať. Ak sú tieto údaje sľubné, kontrolná skupina môže dať výskumníkovi príkaz. robotické rameno roveruvykonávať hĺbkový výskum. Rameno je okrem iného vybavené PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), ktorý pomocou pomerne silného röntgenového lúča hľadá potenciálne chemické stopy života.

Ďalší nástroj tzv SHERLOCK (skenovanie obývateľného prostredia pomocou Ramanovho rozptylu a luminiscencie na organické a chemické látky), je vybavená vlastným laserom a dokáže detekovať koncentrácie organických molekúl a minerálov, ktoré vznikajú vo vodnom prostredí. spolu, SHERLOCK i PIXEL Očakáva sa, že poskytnú mapy prvkov, minerálov a častíc v marťanských horninách a sedimentoch s vysokým rozlíšením, čo umožní astrobiológom posúdiť ich zloženie a identifikovať najsľubnejšie vzorky na zber.

NASA teraz pristupuje k hľadaniu mikróbov inak ako predtým. Na rozdiel od stiahnuť vikingVytrvalosť nebude hľadať chemické známky metabolizmu. Namiesto toho sa bude vznášať nad povrchom Marsu a hľadať ložiská. Môžu obsahovať už mŕtve organizmy, takže metabolizmus neprichádza do úvahy, no ich chemické zloženie nám môže veľa napovedať o minulom živote na tomto mieste. Vzorky zozbierané spoločnosťou Perseverance je potrebné ich pozbierať a vrátiť na Zem pre budúcu misiu. Ich analýza bude vykonaná v pozemných laboratóriách. Preto sa predpokladá, že na Zemi sa objaví konečný dôkaz existencie bývalých Marťanov.

Vedci dúfajú, že na Marse nájdu povrchový útvar, ktorý sa nedá vysvetliť ničím iným, ako existenciou prastarého mikrobiálneho života. Jedna z týchto imaginárnych formácií môže byť niečo podobné stromatolit.

na zemi, stromatolit (6) skalné kopčeky tvorené mikroorganizmami pozdĺž starovekých pobreží a v iných prostrediach, kde bolo veľa energie na metabolizmus a vodu.

Väčšina vody sa nedostala do vesmíru

Existenciu života v hlbokej minulosti Marsu sme zatiaľ nepotvrdili, no stále sa pýtame, čo mohlo spôsobiť jeho zánik (ak by život naozaj zmizol, a nešiel by napríklad hlboko pod povrch). Základom života, aspoň ako ho poznáme, je voda. Odhadované skorý mars mohla by obsahovať toľko tekutej vody, že by celý svoj povrch pokryla vrstvou s hrúbkou od 100 do 1500 m. Dnes však Mars pripomína skôr suchú púšť.a vedci sa stále snažia zistiť, čo spôsobilo tieto zmeny.

Vedci sa to snažia vysvetliť napr ako Mars stratil voduktorý bol na jeho povrchu pred miliardami rokov. Väčšinu času sa predpokladalo, že veľká časť starodávnej vody Marsu unikla cez jeho atmosféru a do vesmíru. Približne v rovnakom čase sa Mars chystal stratiť svoje planetárne magnetické pole, ktoré chránilo jeho atmosféru pred prúdom častíc vychádzajúcim zo Slnka. Po strate magnetického poľa pôsobením Slnka začala marťanská atmosféra miznúť.a s ním zmizla aj voda. Podľa relatívne novej štúdie NASA mohla byť veľká časť stratenej vody uväznená v kameňoch v kôre planéty.

Vedci analyzovali súbor údajov zozbieraných pri štúdiu Marsu počas mnohých rokov a na základe nich však dospeli k záveru, že uvoľňovanie vody z atmosféry vo vesmíre má na svedomí len čiastočné vymiznutie vody z marťanského prostredia. Ich výpočty ukazujú, že veľká časť vody, ktorej je v súčasnosti nedostatok, je viazaná na minerály v kôre planéty. Výsledky týchto analýz boli prezentované Evie Shellerová z Caltechu a jej tímu na 52. konferencii o planetárnej a lunárnej vede (LPSC). Článok, ktorý sumarizuje výsledky tejto práce, bol publikovaný v časopise Nauka.

V štúdiách sa osobitná pozornosť venovala sexuálnemu styku. obsah deutéria (ťažší izotop vodíka) na vodík. Deuter sa prirodzene vyskytuje vo vode v množstve asi 0,02 percenta. proti prítomnosti „normálneho“ vodíka. Obyčajný vodík sa vďaka svojej nižšej atómovej hmotnosti ľahšie dostáva z atmosféry do vesmíru. Zvýšený pomer deutéria k vodíku nám nepriamo hovorí, aká bola rýchlosť výstupu vody z Marsu do vesmíru.

Vedci dospeli k záveru, že pozorovaný pomer deutéria k vodíku a geologické dôkazy o množstve vody v minulosti na Marse naznačujú, že k strate vody na planéte nemohlo dôjsť výlučne v dôsledku úniku z atmosféry v minulosti na Marse. priestor. Preto bol navrhnutý mechanizmus, ktorý spája uvoľnenie do atmosféry so zachytením určitej vody v horninách. Voda pôsobením na horniny umožňuje tvorbu hliny a iných hydratovaných minerálov. Rovnaký proces prebieha aj na Zemi.

Na našej planéte však činnosť tektonických platní vedie k tomu, že staré úlomky zemskej kôry s hydratovanými minerálmi sa pretavia do plášťa a následne sa výsledná voda v dôsledku vulkanických procesov vyvrhne späť do atmosféry. Na Marse bez tektonických platní je zadržiavanie vody v zemskej kôre nezvratným procesom.

Vnútorná oblasť Marťanských jazier

Začali sme podzemným životom a vrátime sa k nemu na konci. Vedci sa domnievajú, že jeho ideálny biotop v marťanské podmienky nádrže by mohli byť skryté hlboko pod vrstvami pôdy a ľadu. Pred dvoma rokmi oznámili planetárni vedci objav veľkého jazera slaná voda pod ľadom na južnom póle Marsučo sa stretlo na jednej strane s nadšením, ale aj s určitou skepsou.

V roku 2020 však výskumníci opäť potvrdili existenciu tohto jazera a našli ďalšie tri. Objavy, o ktorých informoval časopis Nature Astronomy, boli urobené pomocou radarových údajov z kozmickej lode Mars Express. "Identifikovali sme rovnakú vodnú nádrž, ktorá bola objavená skôr, ale našli sme aj tri ďalšie vodné nádrže okolo hlavnej nádrže," povedala planetárna vedkyňa Elena Pettinelli z Rímskej univerzity, ktorá je jednou zo spoluautorov štúdie. "Je to zložitý systém." Jazerá sa rozprestierajú na ploche asi 75 tisíc kilometrov štvorcových. Ide o rozlohu približne jednej pätiny Nemecka. Najväčšie centrálne jazero má priemer 30 kilometrov a obklopujú ho tri menšie jazerá, každé niekoľko kilometrov široké.

7. Vizualizácia marťanských podzemných nádrží

v subglaciálnych jazerách, ako napríklad v Antarktíde. Problémom však môže byť množstvo soli prítomnej v podmienkach Marsu. Verí sa tomu podzemné jazerá na Marse (7) musí mať vysoký obsah soli, aby voda mohla zostať tekutá. Teplo z hlbín Marsu môže pôsobiť hlboko pod povrchom, ale to samo o sebe podľa vedcov na roztopenie ľadu nestačí. „Z termálneho hľadiska musí byť táto voda veľmi slaná,“ hovorí Pettinelli. Jazerá s asi päťnásobným obsahom soli v morskej vode môžu podporovať život, ale keď sa koncentrácia blíži XNUMX-násobku slanosti morskej vody, život neexistuje.

Ak to konečne nájdeme život na Marse a ak štúdie DNA ukážu, že marťanské organizmy sú príbuzné organizmom na Zemi, tento objav by mohol spôsobiť revolúciu v našom pohľade na pôvod života vo všeobecnosti a posunúť náš pohľad z čisto Zeme na Zem. Ak by štúdie ukázali, že mimozemšťania z Marsu nemajú nič spoločné s našimi životmi a vyvinuli by sa úplne nezávisle, znamenalo by to tiež revolúciu. To naznačuje, že život vo vesmíre je bežný, pretože vznikol nezávisle na prvej planéte blízko Zeme.