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 planete nalaze tvari koje mogu podržati život, barem u obliku mikroorganizama. Na nekim mjestima, zemaljski mikrobi također žive u sličnim uvjetima.

Nedavno su proučavali istraživači sa Univerziteta Brown hemijski sastav marsovskih meteorita - komadi stena koji su bačeni sa Marsa i završili na Zemlji. Analiza je pokazala da ove stijene mogu doći u kontakt s vodom. proizvode hemijsku energijušto omogućava mikroorganizmima da žive, kao na velikim dubinama na Zemlji.

Proučavao meteorite oni, prema naučnicima, mogu činiti reprezentativan uzorak velikim dijelom kora marsato znači da je značajan dio unutrašnjosti planete pogodan za održavanje života. “Važni nalazi za naučno proučavanje slojeva ispod površine su to gde god ima podzemnih voda na Marsupostoji dobra šansa da se pristupi dovoljno hemijska energijaza održavanje mikrobnog života”, rekao je Džesi Tarnas, šef istraživačkog tima, u saopštenju za javnost.

U 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 koje nastaju kada voda dođe u dodir sa stijenama. Jedna od ovih reakcija je radioliza. To se događa kada radioaktivni elementi u stijeni uzrokuju da se molekule vode podijele na vodik i kisik. Oslobođeni vodonik se otapa u vodi koja je prisutna u tom području i nekim mineralima kao npr Pirit apsorbuju kiseonik da bi se formirali sumpor.

mogu apsorbirati vodonik 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 skoro 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 supstance neophodne za radiolizu u količinama dovoljnim za održavanje života. tako da su antička olupina ostala uglavnom netaknuta do sada.

Ranije studije su pokazale tragovi aktivnih sistema podzemnih voda na planeti. Postoji i značajna mogućnost da takvi sistemi postoje i danas. Jedno nedavno istraživanje pokazalo 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.

Hemijski tragovi

U 1976 godina NASA Viking 1 (2) sletio na ravnicu Chryse Planitia. Postao je prvi lender koji je uspješno sletio na Mars. "Prvi tragovi su došli kada smo dobili fotografije Vikinga na kojima se vide tragovi rezbarenja na Zemlji, obično zbog kiše", rekao je on. Alexander Hayes, direktor Cornell centra za astrofiziku i planetarne nauke, u intervjuu za Inverse. “On je dugo bio prisutan na Marsu tečna 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 eksperimenata. tragovi života na Marsu. Eksperiment Tagged Ejection uključivao je miješanje malih uzoraka marsovskog tla s kapima vode koja je sadržavala hranljivi rastvor i nešto Aktivni ugljen proučavati gasovite supstance koje se mogu formirati živih organizama na Marsu.

Proučavanje uzorka tla pokazalo je znakove metabolizmaali naučnici se nisu složili oko toga da li je ovaj rezultat siguran znak da na Marsu postoji život, jer je gas mogao proizvesti nešto drugo osim života. Na primjer, može aktivirati i tlo stvaranjem plina. Drugi eksperiment koji je sprovela misija Vikinga tražio je tragove organskog materijala i nije ništa pronašao. Četrdeset godina kasnije, naučnici tretiraju ove početne eksperimente sa skepticizmom.

U decembru 1984. V. Allan Hills Na Antarktiku je pronađen komadić Marsa. , težio je oko četiri funte i vjerovatno je bio s Marsa prije nego što ga je drevni sudar podigao s površine. crvena planeta na zemlju.

Godine 1996. grupa naučnika je pogledala unutar fragmenta meteorita i došla do nevjerovatnog otkrića. Unutar meteorita su pronašli strukture slične onima koje bi mogli formirati mikrobi (3) dobro pronađeno prisustvo organskih materijala. Prvobitne tvrdnje o životu na Marsu nisu bile široko prihvaćene jer su naučnici pronašli druge načine da tumače strukture unutar meteorita, tvrdeći da je prisustvo organskog materijala moglo uzrokovati kontaminaciju materijala sa Zemlje.

3. Mikrograf marsovskog meteorita

uto 2008 lenji duh naišao na čudan oblik koji viri sa površine Marsa u krateru Gusev. Struktura se naziva "karfiol" zbog svog oblika (4). Takav na Zemlji formiranje silicijum dioksida povezana sa mikrobnom aktivnošću. Neki ljudi su brzo pretpostavili da su ih formirale marsovske bakterije. Međutim, mogu se formirati i nebiološkim procesima kao što su erozija vjetrom.

Skoro deceniju kasnije, vlasništvo NASA-e Lasik Curiosity otkrili tragove sumpora, dušika, kisika, fosfora i ugljika (vitalni sastojci) dok su bušili marsovske stijene. Rover je također pronašao sulfate i sulfide koji su se mogli koristiti kao hrana za mikrobe na Marsu prije milijardi godina.

Naučnici vjeruju da su primitivni oblici mikroba možda pronašli dovoljno energije za to jede marsovsko kamenje. Minerali su takođe ukazivali na hemijski sastav vode pre nego što je isparila sa Marsa. Prema Hayesovim riječima, bezbedno je za ljude da piju.

4Fotografiran marsovski 'karfiol'

Spirit rover

U 2018. Curiosity je također pronašao dodatne dokaze prisustvo metana u atmosferi Marsa. Ovo je potvrdilo ranija zapažanja količine metana u tragovima i od strane orbitera i rovera. Na Zemlji se metan smatra biosignaturom i znakom života. Gasni metan ne traje dugo nakon proizvodnje.raspada na druge molekule. Rezultati istraživanja pokazuju da se količina metana na Marsu povećava i smanjuje ovisno o godišnjem dobu. Ovo je navelo naučnike da još više veruju da metan proizvode živi organizmi na Marsu. Drugi, međutim, vjeruju da se metan može proizvesti na Marsu korištenjem još nepoznate neorganske hemije.

U maju ove godine, NASA je objavila, na osnovu analize podataka analize uzoraka na Marsu (SAM), prenosiva hemijska laboratorija na Curiosityjuda su organske soli vjerovatno prisutne na Marsu, što može dati dodatne naznake za ovo Red Planet nekada je postojao život.

Prema publikaciji na ovu temu u Journal of Geophysical Research: Planete, organske soli kao što su gvožđe, kalcijum i magnezijum oksalati i acetati mogu biti u izobilju u površinskim sedimentima na Marsu. Ove soli su hemijski ostaci organskih jedinjenja. Planirano Rover Evropske svemirske agencije ExoMars, koji je opremljen mogućnošću bušenja do dubine od oko dva metra, biće opremljen tzv. Godardov instrumentkoji će analizirati hemiju dubljih slojeva tla na Marsu i možda naučiti više o ovim organskim materijama.

Novi rover opremljen je opremom za traženje tragova života

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

Počevši od februara 2021. godine, naučnici žele da pronađu ove hipotetičke rane znakove života. Za razliku od svog prethodnika, rovera Curiosity sa MSL laboratorijom na brodu, opremljen je za traženje i pronalaženje takvih tragova.

Upornost bode krater jezera, širok oko 40 km i dubok 500 metara, je krater koji se nalazi u basenu sjeverno od Marsovog ekvatora. Krater Jezero nekada je sadržavao jezero za koje se procjenjuje da se isušilo 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 skladištiti ih za buduću misiju povratka na Zemlju, gdje će biti ispitane u laboratoriji.

5. Vizualizacija rada SuperCam-a na brodu Perseverance rovera.

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.

Naučni tim misije može staviti instrument u rad. supercam persistence usmjeravanje laserskog snopa na metu od interesa (5), čime se stvara mali oblak isparljivog materijala čiji se hemijski sastav može analizirati. Ako su ovi podaci obećavajući, kontrolna grupa može dati nalog istraživaču. Rover robotska rukasprovesti dubinsko istraživanje. Ruka je opremljena, između ostalog, PIXL (Planetarni instrument za rendgensku litohemiju), koji koristi relativno jak snop rendgenskih zraka da traži potencijalne hemijske tragove života.

Drugi alat pod nazivom SHERLOCK (skeniranje životnih sredina pomoću Ramanovog raspršenja i luminescencije za organske i hemijske supstance), opremljen je sopstvenim laserom i može detektovati koncentracije organskih molekula i minerala koji se formiraju u vodenoj sredini. zajedno, SHERLOCK i PIXEL Od njih se očekuje da obezbede mape visoke rezolucije elemenata, minerala i čestica u marsovskim stenama i sedimentima, omogućavajući astrobiolozima da procene njihov sastav i identifikuju najperspektivnije uzorke za prikupljanje.

NASA sada koristi drugačiji pristup pronalaženju mikroba nego ranije. Za razliku od preuzmi vikingUpornost neće tražiti hemijske znakove metabolizma. Umjesto toga, lebdjet će iznad površine Marsa u potrazi za naslagama. Možda sadrže već mrtve organizme, tako da metabolizam ne dolazi u obzir, ali njihov hemijski sastav nam može reći mnogo o prošlim životima na ovom mjestu. Uzorci prikupljeni od strane Perseverance potrebno ih je prikupiti i vratiti na Zemlju za buduću misiju. Njihova analiza će se vršiti u zemaljskim laboratorijama. Stoga se pretpostavlja da će se na Zemlji pojaviti konačni dokaz postojanja bivših Marsovaca.

Naučnici se nadaju da će pronaći površinu na Marsu koja se ne može objasniti ničim drugim osim postojanjem drevnog mikrobnog života. Jedna od ovih imaginarnih formacija mogla bi biti nešto poput stromatolit.

Na zemlji, stromatolit (6) stijene 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 šta je moglo uzrokovati njegovo izumiranje (da je život zaista nestao, a nije otišao duboko ispod površine, na primjer). 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, međutim, Mars više liči na suhu pustinju.a naučnici još uvijek pokušavaju otkriti šta je uzrokovalo ove promjene.

Naučnici pokušavaju, na primjer, da objasne kako je mars izgubio vodukoja je bila na njenoj površini prije više milijardi godina. Većinu vremena smatralo se da je veliki dio Marsove drevne vode pobjegao kroz njegovu atmosferu u svemir. Otprilike u isto vrijeme, Mars se spremao da izgubi svoje planetarno magnetsko polje, štiteći svoju atmosferu od mlaza čestica koje su izlazile sa Sunca. Nakon što je magnetno polje izgubljeno usled delovanja Sunca, atmosfera Marsa je počela da nestaje.i voda je nestala sa njim. Velik dio izgubljene vode mogao je biti zarobljen u stijenama u koru planete, prema relativno novoj studiji NASA-e.

Naučnici su analizirali niz podataka prikupljenih tokom dugogodišnjeg proučavanja Marsa i na osnovu njih, međutim, došli do zaključka da oslobađanje vode iz atmosfere u svemiru je odgovoran samo za djelomični nestanak vode iz okoline Marsa. Njihovi proračuni pokazuju da je veliki dio vode koja trenutno nema dovoljno vezan za minerale u kori planete. Predstavljeni su rezultati ovih analiza Evie Sheller sa Caltech-a i njenog tima na 52. konferenciji o planetarnoj i lunarnoj nauci (LPSC). Članak koji sumira rezultate ovog rada objavljen je u časopisu Nauka.

U istraživanjima se posebna pažnja poklanjala seksualnom odnosu. sadržaj deuterijuma (teži izotop vodonika) u vodonik. Deuter se prirodno javlja u vodi sa oko 0,02 posto. protiv prisustva "normalnog" vodonika. Običan vodonik, zbog svoje niže atomske mase, lakše izlazi iz atmosfere u svemir. Povećani odnos deuterija i vodonika indirektno nam govori kolika je bila brzina izlaska vode sa Marsa u svemir.

Naučnici su zaključili da uočeni omjer deuterija i vodonika i geološki dokazi o obilju vode u marsovskoj prošlosti ukazuju na to da se gubitak vode na planeti nije mogao dogoditi samo kao rezultat atmosferskog bijega u marsovskoj prošlosti. svemir. Stoga je predložen mehanizam koji povezuje ispuštanje u atmosferu sa hvatanjem neke vode u stijenama. Djelujući na stijene, voda omogućava stvaranje gline i drugih hidratiziranih minerala. Isti proces se odvija i na Zemlji.

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

Inner Martian Lake District

Počeli smo sa podzemnim životom i vratit ćemo mu se na kraju. Naučnici vjeruju da je njegovo idealno stanište u Marsovski uslovi rezervoari mogu biti skriveni duboko ispod slojeva zemlje i leda. Prije dvije godine, planetarni naučnici 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 sa svemirske letjelice Mars Express. "Identifikovali smo isti rezervoar vode koji je ranije otkriven, ali smo takođe pronašli još tri rezervoara za vodu oko glavnog rezervoara", rekla je planetarna naučnica Elena Petineli sa Univerziteta u Rimu, koja je jedna od koautora studije. "To je složen sistem." Jezera se prostiru na površini od oko 75 hiljada kvadratnih kilometara. Ovo je područje oko jedne petine veličine Njemačke. Najveće centralno jezero ima prečnik od 30 kilometara i okruženo je sa tri manja jezera, svako široko nekoliko kilometara.

7. Vizualizacija podzemnih rezervoara Marsa

u subglacijalnim jezerima, na primjer na Antarktiku. Međutim, količina soli prisutna u uslovima Marsa može biti problem. Vjeruje se da podzemna jezera na Marsu (7) mora imati visok sadržaj soli kako bi voda mogla ostati tečna. Toplota iz dubina Marsa može djelovati duboko ispod površine, ali samo to, kažu naučnici, nije dovoljno da se led otopi. „S termičke tačke gledišta, ova voda mora da je veoma slana“, kaže Petineli. Jezera sa oko pet puta većim sadržajem soli od morske vode mogu podržati život, ali kada se koncentracija približi XNUMX puta slanosti morske vode, život ne postoji.

Ako ga konačno nađemo život na marsu i ako studije DNK pokažu da su marsovski organizmi povezani sa zemaljskim, ovo otkriće bi moglo revolucionirati naš pogled na porijeklo života općenito, pomjerajući naš pogled sa čisto Zemlje na Zemlju. Kada bi studije pokazale da vanzemaljci s Marsa nemaju nikakve veze s našim životima i da su evoluirali potpuno nezavisno, to bi također značilo revoluciju. Ovo sugerira da je život u svemiru uobičajen jer je nastao nezavisno na prvoj planeti blizu Zemlje.