Ser etter romvesener på Mars. Hvis det fantes liv, overlevde det kanskje?

Mars har alt som trengs for at liv skal eksistere. Analyse av meteoritter fra Mars viser at det er stoffer under planetens overflate som kan bære liv, i hvert fall i form av mikroorganismer. Noen steder lever også terrestriske mikrober under lignende forhold.

Nylig har forskere ved Brown University studert kjemisk sammensetning av marsmeteoritter - steinbiter som ble kastet fra Mars og havnet på jorden. Analysen viste at disse bergartene kan komme i kontakt med vann. produsere kjemisk energisom lar mikroorganismer leve, som på store dyp på jorden.

Studerte meteoritter de kan, ifølge forskere, utgjøre et representativt utvalg for en stor del skorpe av marsdette betyr at en betydelig del av planetens indre er egnet for livstøtte. "Viktige funn for den vitenskapelige studien av lag under overflaten er det uansett hvor det er grunnvann på Marsdet er en god sjanse for å få tilgang nok kjemisk energifor å opprettholde mikrobielt liv», sa Jesse Tarnas, leder av forskerteamet, i en pressemelding.

I løpet av de siste tiårene har det blitt oppdaget på jorden at mange organismer lever dypt under overflaten og, fratatt tilgang til lys, henter energien sin fra produktene av kjemiske reaksjoner som oppstår når vann kommer i kontakt med bergarter. En av disse reaksjonene er radiolyse. Dette skjer når radioaktive grunnstoffer i bergarten gjør at vannmolekylene splittes til hydrogen og oksygen. Det frigjorte hydrogenet løses opp i vannet som finnes i området og enkelte mineraler som f.eks Pyritt absorbere oksygen for å danne svovel.

de kan absorbere hydrogen oppløst i vann og bruke det som drivstoff ved å reagere med oksygen fra sulfater. For eksempel på kanadisk Kidd Creek-gruven (1) Disse typer mikrober har blitt funnet nesten to kilometer dypt i vann der solen ikke har trengt inn på over en milliard år.

1. Boston Dynamics-robot utforsker gruven

Kidd Creek

W Mars meteoritt forskere har funnet stoffer som er nødvendige for radiolyse i tilstrekkelige mengder til å opprettholde liv. så de gamle vrakstedene har stort sett holdt seg intakte til nå.

Tidligere studier indikerte spor av aktive grunnvannssystemer på planeten. Det er også en betydelig mulighet for at slike systemer fortsatt eksisterer i dag. En fersk studie viste f.eks. muligheten for en underjordisk innsjø under innlandsisen. Så langt vil utforskning av undergrunnen være vanskeligere enn leting, men ifølge artikkelforfatterne er ikke dette en oppgave vi ikke kan takle.

Kjemiske ledetråder

I 1976 år NASA Viking 1 (2) landet på Chryse Planitia-sletten. Det ble den første landeren som klarte å lande på Mars. "De første ledetrådene kom da vi mottok bilder av vikingen som viser utskjæringsmerker på jorden, vanligvis på grunn av regn," sa han. Alexander Hayes, direktør for Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, i et intervju med Inverse. «Han har lenge vært til stede på Mars flytende vannsom skar overflaten og han fylte kratrene og dannet innsjøer'.

Viking 1 og 2 de hadde små astrobiologiske «laboratorier» om bord for å utføre sine utforskende eksperimenter. spor av liv på Mars. Tagged Ejection-eksperimentet innebar å blande små prøver av marsjord med dråper vann som inneholdt en næringsløsning og litt Aktivert karbon studere de gassformige stoffene som kan dannes levende organismer på Mars.

Studie av jordprøve viste tegn på metabolismemen forskerne var uenige om dette resultatet var et sikkert tegn på at det var liv på Mars, fordi gassen kunne ha blitt produsert av noe annet enn liv. Den kan for eksempel også aktivere jorda ved å lage gass. Et annet eksperiment utført av Vikingmisjonen lette etter spor av organisk materiale og fant ingenting. Førti år senere behandler forskere disse første eksperimentene med skepsis.

I desember 1984 V. Allan Hills En del av Mars er funnet i Antarktis. , veide omtrent fire pund og var sannsynligvis fra Mars før en eldgammel kollisjon løftet den fra overflaten. rød planet til jorden.

I 1996 så en gruppe forskere inn i et meteorittfragment og gjorde en fantastisk oppdagelse. Inne i meteoritten fant de strukturer som ligner på de som kunne dannes av mikrober (3) godt funnet tilstedeværelsen av organiske materialer. De første påstandene om liv på Mars har ikke blitt allment akseptert ettersom forskere har funnet andre måter å tolke strukturene inne i meteoritten på, og argumenterer for at tilstedeværelsen av organisk materiale kan ha forårsaket forurensning fra materialer fra jorden.

3. Mikrofotografi av en Mars-meteoritt

tirsdag 2008 snikånd snublet over en merkelig form som stakk ut fra Mars-overflaten i Gusev-krateret. Strukturen kalles "blomkål" på grunn av sin form (4). Slik på jorden silika dannelse assosiert med mikrobiell aktivitet. Noen mennesker antok raskt at de ble dannet av marsbakterier. Imidlertid kan de også dannes av ikke-biologiske prosesser som f.eks vinderosjon.

Nesten et tiår senere, eid av NASA Lasik Nysgjerrighet oppdaget spor av svovel, nitrogen, oksygen, fosfor og karbon (viktige ingredienser) mens de boret inn i stein fra Mars. Roveren fant også sulfater og sulfider som kunne vært brukt som mat for mikrober på Mars for milliarder av år siden.

Forskere tror at primitive former for mikrober kan ha funnet nok energi til spiser marsstein. Mineralene indikerte også den kjemiske sammensetningen av selve vannet før det fordampet fra Mars. Ifølge Hayes er det trygt for folk å drikke.

4Mars 'blomkål' fotografert

Spirit rover

I 2018 fant Curiosity også ytterligere bevis tilstedeværelsen av metan i Mars atmosfære. Dette bekreftet tidligere observasjoner av spormengder av metan fra både orbitere og rovere. På jorden regnes metan som en biosignatur og tegn på liv. Gassformig metan varer ikke lenge etter produksjon.brytes ned til andre molekyler. Forskningsresultater viser at mengden metan på Mars øker og avtar avhengig av årstid. Dette fikk forskere til å tro enda mer at metan produseres av levende organismer på Mars. Andre mener imidlertid at metan kan produseres på Mars ved å bruke hittil ukjent uorganisk kjemi.

I mai i år kunngjorde NASA, basert på analysen av Sample Analysis at Mars (SAM) data, bærbart kjemi-laboratorium ombord på Curiosityat organiske salter sannsynligvis er tilstede på Mars, noe som kan gi ytterligere ledetråder til dette Red Planet en gang var det liv.

I følge en publikasjon om emnet i Journal of Geophysical Research: Planeter kan organiske salter som jern-, kalsium- og magnesiumoksalater og acetater være rikelig i overflatesedimenter på Mars. Disse saltene er kjemiske rester av organiske forbindelser. Planlagt European Space Agency ExoMars rover, som er utstyrt med mulighet for å bore til ca. to meters dybde, vil utstyres med en s.k. Goddard-instrumentetsom vil analysere kjemien til de dypere lagene i Mars-jorden og kanskje lære mer om disse organiske stoffene.

Den nye roveren er utstyrt med utstyr for å lete etter spor etter liv

Siden 70-tallet, og over tid og oppdrag, har flere og flere bevis vist det Mars kunne ha hatt liv i sin tidlige historieda planeten var en fuktig, varm verden. Men så langt har ingen av funnene gitt overbevisende bevis på eksistensen av liv på mars, verken i fortiden eller nåtiden.

Fra februar 2021 ønsker forskere å finne disse hypotetiske tidlige tegnene på liv. I motsetning til forgjengeren, Curiosity-roveren med MSL-laboratoriet om bord, er den utstyrt for å søke etter og finne slike spor.

Utholdenhet svir i krateret i innsjøen, omtrent 40 km bredt og 500 meter dypt, er et krater som ligger i et basseng nord for Mars ekvator. Jezero-krateret inneholdt en gang en innsjø som anslås å ha tørket ut for mellom 3,5 og 3,8 milliarder år siden, noe som gjør det til et ideelt miljø for å lete etter spor av eldgamle mikroorganismer som kunne ha levd i innsjøens vann. Utholdenhet vil ikke bare studere bergarter fra mars, men også samle steinprøver og lagre dem for et fremtidig oppdrag for å returnere til jorden, hvor de vil bli undersøkt i laboratoriet.

5. Visualisering av SuperCam-operasjon ombord på Perseverance-roveren.

Biosignaturjakt omhandler roverens utvalg av kameraer og andre verktøy, spesielt Mastcam-Z (plassert på roverens mast), som kan zoome inn for å utforske vitenskapelig interessante mål.

Mission science team kan sette instrumentet i drift. supercam utholdenhet retter laserstrålen mot målet av interesse (5), som skaper en liten sky av flyktig materiale, hvis kjemiske sammensetning kan analyseres. Hvis disse dataene er lovende, kan kontrollgruppen gi forskeren en ordre. rover robotarmgjennomføre dyptgående forskning. Armen er utstyrt med blant annet en PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), som bruker en relativt sterk røntgenstråle for å lete etter potensielle kjemiske spor av liv.

Et annet verktøy kalt SHERLOCK (skanner beboelige miljøer ved hjelp av Raman-spredning og luminescens for organiske og kjemiske stoffer), er utstyrt med egen laser og kan oppdage konsentrasjoner av organiske molekyler og mineraler som dannes i vannmiljøet. Sammen, SHERLOCK i PIXEL De forventes å gi høyoppløselige kart over grunnstoffer, mineraler og partikler i bergarter og sedimenter fra mars, slik at astrobiologer kan vurdere sammensetningen deres og identifisere de mest lovende prøvene å samle inn.

NASA tar nå en annen tilnærming til å finne mikrober enn før. I motsetning til Last ned vikingUtholdenhet vil ikke se etter kjemiske tegn på metabolisme. I stedet vil den sveve over overflaten til Mars på jakt etter avsetninger. De kan inneholde allerede døde organismer, så metabolisme er uaktuelt, men deres kjemiske sammensetning kan fortelle oss mye om tidligere liv på dette stedet. Prøver samlet av Perseverance de må samles inn og returneres til jorden for et fremtidig oppdrag. Analysen deres vil bli utført i bakkelaboratorier. Derfor antas det at det endelige beviset på eksistensen av tidligere marsboere vil dukke opp på jorden.

Forskere håper å finne et overflatetrekk på Mars som ikke kan forklares med noe annet enn eksistensen av eldgammelt mikrobielt liv. En av disse imaginære formasjonene kan være noe sånt stromatolitt.

På bakken, stromatolitt (6) steinhauger dannet av mikroorganismer langs eldgamle kystlinjer og i andre miljøer hvor det var mye energi til metabolisme og vann.

Det meste av vannet gikk ikke ut i verdensrommet

Vi har ennå ikke bekreftet eksistensen av liv i Mars dype fortid, men vi lurer fortsatt på hva som kan ha forårsaket dets utryddelse (hvis livet virkelig forsvant, og ikke gikk dypt under overflaten, for eksempel). Grunnlaget for livet, i hvert fall slik vi kjenner det, er vann. Antatt tidlig mars den kunne inneholde så mye flytende vann at den ville dekke hele overflaten med et lag fra 100 til 1500 m tykt. I dag er imidlertid Mars mer som en tørr ørken.og forskere prøver fortsatt å finne ut hva som forårsaket disse endringene.

Forskere prøver for eksempel å forklare hvordan mistet mars vannsom var på overflaten for milliarder av år siden. I det meste av tiden ble det antatt at mye av Mars' eldgamle vann hadde rømt gjennom atmosfæren og ut i verdensrommet. Omtrent samtidig var Mars i ferd med å miste sitt planetariske magnetfelt, og skjermet atmosfæren mot en stråle av partikler som strømmet ut fra solen. Etter at magnetfeltet gikk tapt på grunn av solens virkning, begynte Mars-atmosfæren å forsvinne.og vannet forsvant med den. Mye av det tapte vannet kan ha blitt fanget i steiner i jordskorpen, ifølge en relativt ny NASA-studie.

Forskere analyserte et sett med data samlet inn under studiet av Mars over mange år, og basert på dem kom de imidlertid til den konklusjonen at frigjøring av vann fra atmosfæren i verdensrommet er det bare ansvarlig for den delvise forsvinningen av vann fra Mars-miljøet. Beregningene deres viser at mye av vannet som for tiden mangler er bundet til mineraler i jordskorpen. Resultatene av disse analysene ble presentert Evie Sheller fra Caltech og hennes team på 52nd Planetary and Lunar Science Conference (LPSC). En artikkel som oppsummerer resultatene av dette arbeidet ble publisert i tidsskriftet Nauka.

I studier ble det lagt særlig vekt på seksuell omgang. deuterium innhold (tyngre isotop av hydrogen) til hydrogen. Deuter forekommer naturlig i vann på omtrent 0,02 prosent. mot tilstedeværelsen av "normalt" hydrogen. Vanlig hydrogen, på grunn av sin lavere atommasse, er lettere å få ut av atmosfæren til verdensrommet. Det økte forholdet mellom deuterium og hydrogen forteller oss indirekte hva var hastigheten på vannets utgang fra Mars til verdensrommet.

Forskerne konkluderte med at det observerte forholdet mellom deuterium og hydrogen og de geologiske bevisene for vannoverflod i Mars-fortiden indikerer at planetens vanntap ikke kunne ha skjedd utelukkende som et resultat av atmosfærisk rømning i Mars-fortiden. rom. Derfor er det foreslått en mekanisme som knytter utslippet til atmosfæren med fangst av noe vann i bergartene. Ved å virke på bergarter lar vann leire og andre hydrerte mineraler dannes. Den samme prosessen finner sted på jorden.

Imidlertid fører aktiviteten til tektoniske plater på planeten vår til det faktum at de gamle fragmentene av jordskorpen med hydratiserte mineraler smeltes inn i mantelen, og deretter kastes det resulterende vannet tilbake i atmosfæren som et resultat av vulkanske prosesser. På Mars uten tektoniske plater er oppbevaring av vann i jordskorpen en irreversibel prosess.

Inner Martian Lake District

Vi startet med livet under jorden og kommer tilbake til det på slutten. Forskere mener at dens ideelle habitat i marsforhold reservoarer kan være skjult dypt under lag av jord og is. For to år siden annonserte planetariske forskere oppdagelsen av en stor innsjø saltvann under is på Mars sørpolsom ble møtt med entusiasme på den ene siden, men også med en viss skepsis.

Men i 2020 bekreftet forskere nok en gang eksistensen av denne innsjøen og de fant tre til. Funnene, rapportert i tidsskriftet Nature Astronomy, ble gjort ved hjelp av radardata fra romfartøyet Mars Express. "Vi identifiserte det samme vannreservoaret som ble oppdaget tidligere, men vi fant også tre andre vannreservoarer rundt hovedreservoaret," sa planetforsker Elena Pettinelli fra Universitetet i Roma, som er en av medforfatterne av studien. "Det er et komplekst system." Innsjøene er spredt over et område på rundt 75 tusen kvadratkilometer. Dette er et område som er omtrent en femtedel så stort som Tyskland. Den største sentrale innsjøen har en diameter på 30 kilometer og er omgitt av tre mindre innsjøer, hver flere kilometer brede.

7. Visualisering av Mars underjordiske reservoarer

i subglasiale innsjøer, for eksempel i Antarktis. Imidlertid kan mengden salt som er tilstede under marsforhold være et problem. Man tror det underjordiske innsjøer på mars (7) må ha et høyt saltinnhold slik at vannet kan forbli flytende. Varme fra dypet av Mars kan virke dypt under overflaten, men dette alene, sier forskere, er ikke nok til å smelte isen. "Fra et termisk synspunkt må dette vannet være veldig salt," sier Pettinelli. Innsjøer med omtrent fem ganger saltinnholdet i sjøvann kan støtte liv, men når konsentrasjonen nærmer seg XNUMX ganger saltinnholdet til sjøvann, eksisterer ikke liv.

Hvis vi endelig kan finne den liv på Mars og hvis DNA-studier viser at Mars-organismer er relatert til jordens organismer, kan denne oppdagelsen revolusjonere vårt syn på livets opprinnelse generelt, og flytte vårt syn fra rent Jorden til Jorden. Hvis studier viste at romvesener fra mars ikke har noe med livene våre å gjøre og utviklet seg helt uavhengig, ville dette også bety en revolusjon. Dette antyder at liv i verdensrommet er vanlig da det oppsto uavhengig på den første planeten nær Jorden.