Iskanje nezemljanov na Marsu. Če je bilo življenje, je morda preživelo?

Mars ima vse, kar je potrebno za obstoj življenja. Analiza meteoritov z Marsa kaže, da so pod površjem planeta snovi, ki lahko podpirajo življenje, vsaj v obliki mikroorganizmov. Ponekod v podobnih razmerah živijo tudi kopenski mikrobi.

Pred kratkim so raziskovalci z univerze Brown preučevali Kemična sestava Marsovih meteoritov - kosi kamnin, ki so bili vrženi z Marsa in so končali na Zemlji. Analiza je pokazala, da te kamnine lahko pridejo v stik z vodo. proizvajajo kemično energijoki mikroorganizmom omogoča življenje, kot v velikih globinah na Zemlji.

Preučeval meteorite lahko po mnenju znanstvenikov v veliki meri predstavljajo reprezentativen vzorec marsova skorjato pomeni, da je precejšen del notranjosti planeta primeren za vzdrževanje življenja. »Pomembne ugotovitve za znanstveno preučevanje plasti pod površjem so povsod, kjer je na Marsu podtalnicaobstaja velika možnost dostopa do dovolj kemična energijaza ohranjanje življenja mikrobov,« je v sporočilu za javnost povedal Jesse Tarnas, vodja raziskovalne skupine.

V zadnjih nekaj desetletjih so na Zemlji odkrili, da številni organizmi živijo globoko pod površjem in brez dostopa do svetlobe črpajo energijo iz produktov kemičnih reakcij, ki nastanejo ob stiku vode s kamninami. Ena od teh reakcij je radioliza. To se zgodi, ko radioaktivni elementi v kamnini povzročijo, da se molekule vode razdelijo na vodik in kisik. Sproščeni vodik se raztopi v vodi, ki je prisotna na območju in nekaterih mineralih, kot npr Pirit absorbirajo kisik, da nastanejo žveplo.

lahko absorbirajo vodik, raztopljen v vodi, in ga uporabijo kot gorivo z reakcijo s kisikom iz sulfatov. Na primer v kanadščini Rudnik Kidd Creek (1) Te vrste mikrobov so našli skoraj dva kilometra globoko v vodi, kamor sonce ni prodrlo že več kot milijardo let.

1. Robot Boston Dynamics raziskuje rudnik

Kidd Creek

W Marsovski meteorit raziskovalci so našli snovi, potrebne za radiolizo, v količinah, ki zadostujejo za ohranjanje življenja. tako so starodavna mesta razbitin ostala večinoma nedotaknjena do zdaj.

Prejšnje študije so pokazale sledi aktivnih sistemov podzemne vode na planetu. Obstaja tudi precejšnja možnost, da takšni sistemi obstajajo še danes. Ena nedavna študija je pokazala, da npr. možnost podzemnega jezera pod ledeno ploščo. Zaenkrat bo raziskovanje podzemlja težje od raziskovanja, vendar po mnenju avtorjev članka to ni naloga, ki bi ji bili kos.

Kemični namigi

V letu 1976 NASA Viking 1 (2) pristala na planoti Chryse Planitia. Postal je prvi pristajalnik, ki je uspešno pristal na Marsu. "Prvi namigi so prišli, ko smo prejeli fotografije Vikinga, na katerih so vidne sledi vrezovanja na Zemlji, običajno zaradi dežja," je dejal. Alexander Hayes, direktor Centra za astrofiziko in planetarne znanosti Cornell, v intervjuju za Inverse. »Že dolgo je prisoten na Marsu tekoča vodaki je izrezljal površino in napolnil je kraterje in oblikoval jezera".

Vikingi 1 in 2 na ladji so imeli majhne astrobiološke »laboratorije« za izvajanje svojih raziskovalnih poskusov. sledi življenja na Marsu. Eksperiment Tagged Ejection je vključeval mešanje majhnih vzorcev Marsove zemlje s kapljicami vode, ki so vsebovale hranilno raztopino in nekaj vpojne ogljika preučevanje plinastih snovi, ki lahko nastanejo živi organizmi na Marsu.

Študija vzorca zemlje je pokazala znake metabolizmavendar se znanstveniki niso strinjali glede tega, ali je ta rezultat zanesljiv znak, da je na Marsu življenje, ker bi plin lahko proizvedlo kaj drugega kot življenje. Na primer, lahko tudi aktivira zemljo z ustvarjanjem plina. Drug poskus, ki ga je izvedla misija Viking, je iskal sledi organskega materiala in ni našel ničesar. Štirideset let pozneje znanstveniki te začetne poskuse obravnavajo s skepso.

Decembra 1984 je V. Allan Hills Na Antarktiki so našli košček Marsa. , je tehtal približno štiri funte in je bil verjetno z Marsa, preden ga je starodavni trk dvignil s površja. rdeči planet na zemljo.

Leta 1996 je skupina znanstvenikov pogledala v delček meteorita in prišla do neverjetnega odkritja. Znotraj meteorita so našli strukture, podobne tistim, ki bi jih lahko tvorili mikrobi (3) dobro najden prisotnost organskih snovi. Začetne trditve o življenju na Marsu niso bile splošno sprejete, saj so znanstveniki našli druge načine za razlago struktur znotraj meteorita, pri čemer so trdili, da je prisotnost organskega materiala morda povzročila kontaminacijo z materiali z Zemlje.

3. Mikrografija marsovskega meteorita

torek 2008 zahrbten duh je v kraterju Gusev naletel na nenavadno obliko, ki štrli iz površja Marsa. Struktura se zaradi svoje oblike imenuje "cvetača" (4). Takšni na Zemlji tvorba kremena povezana z mikrobno aktivnostjo. Nekateri ljudje so hitro domnevali, da so jih oblikovale marsovske bakterije. Lahko pa nastanejo tudi z nebiološkimi procesi, kot je npr vetrna erozija.

Skoraj desetletje pozneje v lasti Nase Lasik Radovednost je med vrtanjem v marsovsko skalo odkril sledi žvepla, dušika, kisika, fosforja in ogljika (življenjske sestavine). Rover je našel tudi sulfate in sulfide, ki bi jih lahko uporabili kot hrano za mikrobe na Marsu pred milijardami let.

Znanstveniki verjamejo, da so primitivne oblike mikrobov morda našle dovolj energije za poje marsovsko kamenje. Minerali so nakazovali tudi kemično sestavo same vode, preden je izhlapela z Marsa. Po Hayesu je varno, da ga ljudje pijejo.

4Fotografirana marsovska 'cvetača'

Spirit rover

Leta 2018 je Curiosity našel tudi dodatne dokaze prisotnost metana v Marsovi atmosferi. To je potrdilo prejšnja opazovanja metana v sledovih s strani orbiterjev in roverjev. Na Zemlji metan velja za biopodpis in znak življenja. Plinasti metan ne zdrži dolgo po proizvodnji.razpadajo na druge molekule. Rezultati raziskav kažejo, da se količina metana na Marsu povečuje in zmanjšuje glede na letni čas. Zaradi tega so znanstveniki še bolj verjeli, da metan proizvajajo živi organizmi na Marsu. Drugi pa verjamejo, da je metan mogoče proizvesti na Marsu z uporabo še neznane anorganske kemije.

Maja letos je NASA na podlagi analize podatkov analize vzorcev na Marsu (SAM) objavila, prenosni kemijski laboratorij na krovu Curiosityjada so organske soli verjetno prisotne na Marsu, kar lahko zagotovi dodatne namige za to Rdeči planet nekoč je bilo življenje.

Glede na objavo na to temo v Journal of Geophysical Research: Planeti so lahko organske soli, kot so železovi, kalcijevi in ​​magnezijevi oksalati in acetati, v izobilju v površinskih usedlinah na Marsu. Te soli so kemični ostanek organskih spojin. Načrtovano Rover Evropske vesoljske agencije ExoMars, ki je opremljen z možnostjo vrtanja do globine približno dveh metrov, bo opremljen s t.i. instrument Goddardki bo analiziral kemično sestavo globljih plasti Marsove prsti in morda izvedel več o teh organskih snoveh.

Novi rover je opremljen z opremo za iskanje sledi življenja

Od 70. let prejšnjega stoletja in skozi čas in misije je vse več dokazov to pokazalo Mars bi lahko imel življenje v svoji zgodnji zgodoviniko je bil planet vlažen, topel svet. Vendar do zdaj nobeno od odkritij ni zagotovilo prepričljivih dokazov o obstoju življenja na Marsu, ne v preteklosti ne v sedanjosti.

Od februarja 2021 bodo znanstveniki želeli najti te hipotetične zgodnje znake življenja. Za razliko od svojega predhodnika, roverja Curiosity z laboratorijem MSL na krovu, je opremljen za iskanje in odkrivanje takšnih sledi.

Vztrajnost bode krater jezera, približno 40 km širok in 500 metrov globok, je krater, ki se nahaja v kotlini severno od Marsovega ekvatorja. Krater Jezero je nekoč vseboval jezero, za katerega ocenjujejo, da se je izsušilo pred 3,5 do 3,8 milijarde let, zaradi česar je idealno okolje za iskanje sledi starodavnih mikroorganizmov, ki bi lahko živeli v vodah jezera. Perseverance ne bo le preučeval marsovskih kamnin, ampak tudi zbiral vzorce kamnin in jih hranil za prihodnjo misijo vrnitve na Zemljo, kjer jih bodo pregledali v laboratoriju.

5. Vizualizacija delovanja SuperCam na krovu roverja Perseverance.

Lov na biopodpise obravnava nabor roverjevih kamer in drugih orodij, zlasti Mastcam-Z (nameščeno na roverjevem jamboru), ki lahko poveča in raziskuje znanstveno zanimive cilje.

Znanstvena skupina za misijo lahko zažene instrument. supercam obstojnost usmerjanje laserskega žarka na želeno tarčo (5), kar ustvari majhen oblak hlapnega materiala, katerega kemično sestavo je mogoče analizirati. Če so ti podatki obetavni, lahko kontrolna skupina izda raziskovalcu ukaz. roverjeva robotska rokaopraviti poglobljeno raziskavo. Roka je med drugim opremljena s PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), ki s sorazmerno močnim rentgenskim žarkom išče morebitne kemične sledi življenja.

Drugo orodje imenovano SHERLOCK (skenira bivalna okolja z ramanskim sipanjem in luminiscenco za organske in kemične snovi), je opremljen z lastnim laserjem in lahko zaznava koncentracije organskih molekul in mineralov, ki se tvorijo v vodnem okolju. skupaj, SHERLOCK i PIXEL Pričakuje se, da bodo zagotovili zemljevide elementov, mineralov in delcev v Marsovih kamninah in sedimentih z visoko ločljivostjo, kar bo astrobiologom omogočilo oceno njihove sestave in identifikacijo najbolj obetavnih vzorcev za zbiranje.

NASA zdaj ubira drugačen pristop k iskanju mikrobov kot prej. Za razliko od prenesi vikingVztrajnost ne bo iskala kemičnih znakov metabolizma. Namesto tega bo lebdela nad površjem Marsa v iskanju nahajališč. Morda vsebujejo že odmrle organizme, zato metabolizem ne pride v poštev, a njihova kemična sestava nam lahko pove veliko o preteklem življenju na tem mestu. Vzorci, ki jih je zbral Perseverance jih je treba zbrati in vrniti na Zemljo za prihodnjo misijo. Njihova analiza bo opravljena v zemeljskih laboratorijih. Zato se domneva, da se bo na Zemlji pojavil končni dokaz o obstoju nekdanjih Marsovcev.

Znanstveniki upajo, da bodo na Marsu našli površinsko značilnost, ki je ni mogoče razložiti z ničemer drugim kot z obstojem starodavnega mikrobnega življenja. Ena od teh namišljenih formacij bi lahko bila nekaj podobnega stromatolit.

Na tleh, stromatolit (6) kamnite gomile, ki so jih oblikovali mikroorganizmi vzdolž starodavnih obal in v drugih okoljih, kjer je bilo veliko energije za presnovo in vodo.

Večina vode ni šla v vesolje

Obstoja življenja v globoki preteklosti Marsa še nismo potrdili, a se še vedno sprašujemo, kaj bi lahko povzročilo njegovo izumrtje (če je življenje res izginilo in na primer ni šlo globoko pod površje). Osnova življenja, vsaj kot ga poznamo mi, je voda. Ocenjeno zgodnji mars lahko bi vseboval toliko tekoče vode, da bi celotno površino prekrila s plastjo debeline od 100 do 1500 m. Danes pa je Mars bolj podoben suhi puščavi.in znanstveniki še vedno poskušajo ugotoviti, kaj je povzročilo te spremembe.

Znanstveniki poskušajo razložiti npr kako je mars izgubil vodoki je bilo na njegovi površini pred milijardami let. Večino časa je veljalo, da je večina starodavne Marsove vode ušla skozi atmosfero in v vesolje. Približno v istem času je bil Mars tik pred tem, da izgubi svoje planetarno magnetno polje, ki ščiti svojo atmosfero pred curkom delcev, ki izvirajo iz Sonca. Po izgubi magnetnega polja zaradi delovanja Sonca je Marsova atmosfera začela izginjati.in voda je izginila z njim. Velik del izgubljene vode bi lahko bil ujetega v kamninah v skorji planeta, glede na razmeroma novo študijo Nase.

Znanstveniki so analizirali nabor podatkov, zbranih med večletnim preučevanjem Marsa, in na njihovi podlagi vendarle prišli do zaključka, da izpust vode iz ozračja v vesolju je odgovoren le za delno izginotje vode iz Marsovega okolja. Njihovi izračuni kažejo, da je velik del vode, ki je trenutno primanjkuje, vezan na minerale v skorji planeta. Predstavljeni so bili rezultati teh analiz Evie Sheller iz Caltecha in njena ekipa na 52. planetarni in lunarni znanstveni konferenci (LPSC). Članek, ki povzema rezultate tega dela, je bil objavljen v reviji Nauka.

V študijah je bila posebna pozornost namenjena spolnim odnosom. vsebnost devterija (težji izotop vodika) v vodik. Deuter se naravno pojavlja v vodi s približno 0,02 odstotka. proti prisotnosti "normalnega" vodika. Navadni vodik zaradi manjše atomske mase lažje spravimo iz ozračja v vesolje. Povečano razmerje med devterijem in vodikom nam posredno pove, kakšna je bila hitrost izhoda vode z Marsa v vesolje.

Znanstveniki so zaključili, da opaženo razmerje med devterijem in vodikom ter geološki dokazi o obilju vode v marsovski preteklosti kažejo, da planetova izguba vode ni mogla nastati zgolj kot posledica atmosferskega pobega v marsovski preteklosti. prostor. Zato je bil predlagan mehanizem, ki povezuje izpust v ozračje z zajemanjem nekaj vode v kamninah. Z delovanjem na kamnine voda omogoča nastanek gline in drugih hidratiziranih mineralov. Enak proces poteka na Zemlji.

Vendar pa na našem planetu aktivnost tektonskih plošč vodi do dejstva, da se stari fragmenti zemeljske skorje s hidriranimi minerali stopijo v plašč, nato pa se nastala voda zaradi vulkanskih procesov vrže nazaj v ozračje. Na Marsu brez tektonskih plošč je zadrževanje vode v zemeljski skorji nepovraten proces.

Inner Martian Lake District

Začeli smo s podzemnim življenjem in se mu bomo vrnili na koncu. Znanstveniki verjamejo, da je njegov idealen življenjski prostor v razmere na Marsu rezervoarji so lahko skriti globoko pod plastmi zemlje in ledu. Pred dvema letoma so planetarni znanstveniki napovedali odkritje velikega jezera slana voda pod ledom na južnem polu Marsakar je bilo po eni strani sprejeto z navdušenjem, a tudi z nekaj skepse.

Vendar pa so leta 2020 raziskovalci ponovno potrdili obstoj tega jezera in so našli še tri. Odkritja, o katerih so poročali v reviji Nature Astronomy, so bila narejena z uporabo radarskih podatkov iz vesoljskega plovila Mars Express. "Identificirali smo isti vodni rezervoar, ki je bil odkrit prej, vendar smo našli tudi tri druge vodne rezervoarje okoli glavnega rezervoarja," je povedala planetarna znanstvenica Elena Pettinelli z univerze v Rimu, ki je ena od soavtoric študije. "To je zapleten sistem." Jezera se razprostirajo na površini okoli 75 tisoč kvadratnih kilometrov. To je območje, veliko približno eno petino Nemčije. Največje osrednje jezero ima premer 30 kilometrov in je obkroženo s tremi manjšimi jezeri, širokimi po nekaj kilometrov.

7. Vizualizacija Marsovih podzemnih rezervoarjev

v podledeniških jezerih, na primer na Antarktiki. Vendar je količina soli, ki je prisotna v Marsovih razmerah, lahko problem. Verjame se, da podzemna jezera na marsu (7) mora imeti visoko vsebnost soli, da lahko voda ostane tekoča. Toplota iz globin Marsa lahko deluje globoko pod površjem, a samo to po mnenju znanstvenikov ni dovolj za taljenje ledu. »S termičnega vidika mora biti ta voda zelo slana,« pravi Pettinelli. Jezera s približno petkrat večjo vsebnostjo soli kot morska voda lahko podpirajo življenje, ko pa se koncentracija približa XNUMX-kratni slanosti morske vode, življenje ne obstaja.

Če ga končno najdemo življenje na marsu in če študije DNK pokažejo, da so marsovski organizmi sorodni zemeljskim, bi to odkritje lahko revolucioniralo naš pogled na izvor življenja na splošno in naš pogled preusmerilo s čisto Zemlje na Zemljo. Če bi študije pokazale, da Marsovci nimajo nobene zveze z našimi življenji in so se razvili povsem neodvisno, bi to pomenilo tudi revolucijo. To nakazuje, da je življenje v vesolju običajno, saj je nastalo neodvisno na prvem planetu blizu Zemlje.