Leder efter rumvæsener på Mars. Hvis der var liv, overlevede det måske?

Mars har alt det nødvendige for at liv kan eksistere. Analyse af meteoritter fra Mars viser, at der er stoffer under planetens overflade, som kan understøtte liv, i hvert fald i form af mikroorganismer. Nogle steder lever terrestriske mikrober også under lignende forhold.

For nylig har forskere ved Brown University undersøgt kemiske sammensætning af Mars-meteoritter - klippestykker, der blev smidt fra Mars og endte på Jorden. Analysen viste, at disse sten kan komme i kontakt med vand. producere kemisk energisom tillader mikroorganismer at leve, som på store dybder på Jorden.

Studerede meteoritter de kan ifølge videnskabsmænd udgøre et repræsentativt udsnit for en stor del skorpe af marsdet betyder, at en væsentlig del af planetens indre er egnet til livstøtte. "Vigtige resultater for den videnskabelige undersøgelse af lag under overfladen er, at hvor der er grundvand på Marsder er en god chance for at få adgang nok kemisk energiat opretholde mikrobielt liv,” siger Jesse Tarnas, leder af forskerholdet, i en pressemeddelelse.

I løbet af de sidste par årtier er det blevet opdaget på Jorden, at mange organismer lever dybt under overfladen og, frataget adgang til lys, henter deres energi fra produkterne af kemiske reaktioner, der opstår, når vand kommer i kontakt med klipper. En af disse reaktioner er radiolyse. Dette sker, når radioaktive grundstoffer i klippen får vandmolekylerne til at spalte til brint og ilt. Den frigivne brint opløses i det vand, der findes i området og nogle mineraler som f.eks pyrit absorbere ilt til dannelse svovl.

de kan absorbere brint opløst i vand og bruge det som brændstof ved at reagere med ilt fra sulfater. For eksempel på canadisk Kidd Creek Mine (1) Disse typer mikrober er blevet fundet næsten to kilometer dybt i vand, hvor solen ikke er trængt ind i over en milliard år.

1. Boston Dynamics-robot udforsker minen

Kidd Creek

W Mars meteorit forskere har fundet stoffer, der er nødvendige til radiolyse i tilstrækkelige mængder til at opretholde liv. så de gamle vragsteder er stort set forblevet intakte indtil nu.

Tidligere undersøgelser indikerede spor af aktive grundvandssystemer på planeten. Der er også en betydelig mulighed for, at sådanne systemer stadig eksisterer i dag. En nylig undersøgelse viste f.eks. muligheden for en underjordisk sø under indlandsisen. Indtil videre vil udforskning af undergrunden være sværere end udforskning, men det er ifølge artiklens forfattere ikke en opgave, vi ikke kan klare.

Kemiske spor

I 1976 år NASA Viking 1 (2) landede på Chryse Planitia-sletten. Det blev den første lander, der med succes landede på Mars. "De første spor kom, da vi fik billeder af vikingen, der viser udskæringsmærker på Jorden, normalt på grund af regn," sagde han. Alexander Hayes, direktør for Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, i et interview med Inverse. "Han har længe været til stede på Mars flydende vandder udskåret overfladen og han fyldte kraterne og dannede søer'.

Viking 1 og 2 de havde små astrobiologiske "laboratorier" om bord til at udføre deres sonderende eksperimenter. spor af liv på Mars. Eksperimentet Tagged Ejection involverede at blande små prøver af marsjord med dråber vand indeholdende en næringsopløsning og nogle Aktivt kul studere de gasformige stoffer, der kan dannes levende organismer på Mars.

Undersøgelse af jordprøve viste tegn på stofskiftemen forskerne var uenige om, hvorvidt dette resultat var et sikkert tegn på, at der var liv på Mars, fordi gassen kunne være produceret af noget andet end liv. Det kan for eksempel også aktivere jorden ved at skabe gas. Et andet eksperiment udført af vikingemissionen ledte efter spor af organisk materiale og fandt intet. Fyrre år senere behandler videnskabsmænd disse indledende eksperimenter med skepsis.

I december 1984 V. Allan Hills Et stykke af Mars er blevet fundet i Antarktis. , vejede omkring fire pund og var sandsynligvis fra Mars, før en gammel kollision løftede den fra overfladen. rød planet til jorden.

I 1996 kiggede en gruppe videnskabsmænd ind i et meteoritfragment og gjorde en fantastisk opdagelse. Inde i meteoritten fandt de strukturer, der ligner dem, der kunne dannes af mikrober (3) godt fundet tilstedeværelsen af ​​organiske materialer. De første påstande om liv på Mars er ikke blevet bredt accepteret, da videnskabsmænd har fundet andre måder at fortolke strukturerne inde i meteoritten på, idet de hævder, at tilstedeværelsen af ​​organisk materiale kunne have forårsaget forurening fra materialer fra Jorden.

3. Mikrofotografi af en Mars-meteorit

tirsdag 2008 lusket ånd faldt over en mærkelig form, der ragede ud fra Mars-overfladen i Gusev-krateret. Strukturen kaldes "blomkål" på grund af dens form (4). Sådan på jorden silica dannelse forbundet med mikrobiel aktivitet. Nogle mennesker antog hurtigt, at de var dannet af Mars-bakterier. De kunne dog også dannes ved ikke-biologiske processer som f.eks vinderosion.

Næsten et årti senere, ejet af NASA Lasik nysgerrighed opdagede spor af svovl, nitrogen, oxygen, fosfor og kulstof (vigtige ingredienser), mens de borede i Mars-sten. Roveren fandt også sulfater og sulfider, der kunne have været brugt som mad til mikrober på Mars for milliarder af år siden.

Forskere mener, at primitive former for mikrober kan have fundet nok energi til spiser martian sten. Mineralerne indikerede også den kemiske sammensætning af selve vandet, før det fordampede fra Mars. Ifølge Hayes er det sikkert for folk at drikke.

4 Mars 'blomkål' fotograferet

Spirit rover

I 2018 fandt Curiosity også yderligere beviser tilstedeværelsen af ​​metan i Mars atmosfære. Dette bekræftede tidligere observationer af spormængder af metan fra både orbitere og rovere. På Jorden betragtes metan som en biosignatur og et livstegn. Gasformig metan holder ikke længe efter produktionen.nedbrydes til andre molekyler. Forskningsresultater viser, at mængden af ​​metan på Mars stiger og falder afhængigt af årstiden. Dette fik videnskabsmænd til at tro endnu mere, at metan produceres af levende organismer på Mars. Andre mener dog, at metan kan produceres på Mars ved hjælp af endnu ukendt uorganisk kemi.

I maj i år annoncerede NASA, baseret på analysen af ​​Sample Analysis at Mars (SAM) data, bærbart kemilaboratorium ombord på Curiosityat organiske salte sandsynligvis er til stede på Mars, hvilket kan give yderligere fingerpeg om dette Rød planet engang var der liv.

Ifølge en publikation om emnet i Journal of Geophysical Research: Planeter kan organiske salte såsom jern-, calcium- og magnesiumoxalater og acetater være rigelige i overfladesedimenter på Mars. Disse salte er den kemiske rest af organiske forbindelser. Planlagt Den Europæiske Rumorganisation ExoMars rover, der er udstyret med mulighed for at bore i cirka to meters dybde, bliver udstyret med en såkaldt Goddard-instrumentetsom vil analysere den kemiske sammensætning af de dybere lag af Mars-jorden og eventuelt lære mere om disse organiske stoffer.

Den nye rover er udstyret med udstyr til at søge efter spor af liv

Siden 70'erne og over tid og missioner har flere og flere beviser vist det Mars kunne have haft liv i sin tidlige historieda planeten var en fugtig, varm verden. Men indtil videre har ingen af ​​opdagelserne givet overbevisende beviser for eksistensen af ​​Mars-liv, hverken i fortiden eller nutiden.

Fra februar 2021 ønsker forskere at finde disse hypotetiske tidlige tegn på liv. I modsætning til sin forgænger, Curiosity-roveren med MSL-laboratoriet om bord, er den udstyret til at søge efter og finde sådanne spor.

Vedholdenhed svier i søens krater40 km bred og 500 meter dyb er et krater beliggende i et bassin nord for Mars ækvator. Jezero Crater havde engang en sø, der blev anslået til at tørre ud for mellem 3,5 og 3,8 milliarder år siden, hvilket gør det til et ideelt miljø til at lede efter spor af gamle mikroorganismer, der kunne have levet i søens farvande. Vedholdenhed vil ikke kun studere Mars-sten, men også indsamle stenprøver og opbevare dem til en fremtidig mission for at vende tilbage til Jorden, hvor de vil blive analyseret i laboratoriet.

5. Visualisering af SuperCam-drift ombord på Perseverance-roveren.

Biosignatur jagt omhandler roverens række af kameraer og andre værktøjer, især Mastcam-Z (placeret på roverens mast), som kan zoome ind for at udforske videnskabeligt interessante mål.

Missionsvidenskabsteamet kan sætte instrumentet i drift. supercam vedholdenhed at rette en laserstråle mod et mål af interesse (5), hvilket skaber en lille sky af flygtigt materiale, hvis kemiske sammensætning kan analyseres. Hvis disse data er lovende, kan kontrolgruppen give forskeren en ordre. rover robotarmforetage dybdegående undersøgelser. Armen er blandt andet udstyret med en PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), som ved hjælp af en relativt stærk røntgenstråle leder efter potentielle kemiske spor af liv.

Et andet værktøj kaldet SHERLOCK (scanner beboelige miljøer ved hjælp af Raman-spredning og luminescens for organiske og kemiske stoffer), er udstyret med egen laser og kan detektere koncentrationerne af organiske molekyler og mineraler, der dannes i vandmiljøet. Sammen, SHERLOCK i PIXEL De forventes at levere højopløselige kort over grundstoffer, mineraler og partikler i Mars klipper og sedimenter, hvilket giver astrobiologer mulighed for at vurdere deres sammensætning og identificere de mest lovende prøver at indsamle.

NASA tager nu en anden tilgang til at finde mikrober end tidligere. I modsætning til download vikingVedholdenhed vil ikke lede efter kemiske tegn på stofskifte. I stedet vil den svæve over Mars' overflade på jagt efter aflejringer. De kan indeholde allerede døde organismer, så stofskifte er udelukket, men deres kemiske sammensætning kan fortælle os meget om tidligere liv på dette sted. Prøver indsamlet af Perseverance de skal indsamles og returneres til Jorden til en fremtidig mission. Deres analyse vil blive udført i jordlaboratorier. Derfor antages det, at det endelige bevis for eksistensen af ​​tidligere marsboere vil dukke op på Jorden.

Forskere håber at finde et overfladetræk på Mars, som ikke kan forklares med andet end eksistensen af ​​gammelt mikrobielt liv. En af disse imaginære formationer kunne være noget lignende stromatolit.

På jorden, stromatolit (6) klippehøje dannet af mikroorganismer langs gamle kyster og i andre miljøer, hvor der var meget energi til stofskifte og vand.

Det meste af vandet gik ikke ud i rummet

Vi har endnu ikke bekræftet eksistensen af ​​liv i Mars dybe fortid, men vi spekulerer stadig på, hvad der kunne have forårsaget dets udryddelse (hvis liv virkelig forsvandt og ikke gik dybt under overfladen, for eksempel). Livets grundlag, i hvert fald som vi kender det, er vand. Anslået tidligt mars den kunne indeholde så meget flydende vand, at den ville dække hele sin overflade med et lag fra 100 til 1500 m tykt. I dag er Mars dog mere som en tør ørken.og videnskabsmænd forsøger stadig at finde ud af, hvad der forårsagede disse ændringer.

Forskere forsøger for eksempel at forklare hvordan mistede mars vanddet var på overfladen for milliarder af år siden. I det meste af tiden troede man, at meget af Mars' gamle vand var flygtet gennem atmosfæren og ud i rummet. Omtrent på samme tid var Mars ved at miste sit planetariske magnetfelt og afskærmede dens atmosfære mod en stråle af partikler, der kom fra Solen. Efter at magnetfeltet gik tabt på grund af solens virkning, begyndte Mars-atmosfæren at forsvinde.og vandet forsvandt med det. Meget af det tabte vand kunne have været fanget i sten i planetens skorpe, ifølge en relativt ny NASA-undersøgelse.

Forskere analyserede et sæt data indsamlet under undersøgelsen af ​​Mars gennem mange år, og baseret på dem kom de dog til den konklusion, at frigivelse af vand fra atmosfæren i rummet er det kun ansvarligt for den delvise forsvinden af ​​vand fra Mars-miljøet. Deres beregninger viser, at meget af det vand, der i øjeblikket mangler, er bundet til mineraler i planetens skorpe. Resultaterne af disse analyser blev præsenteret Evie Sheller fra Caltech og hendes team ved den 52. Planetary and Lunar Science Conference (LPSC). En artikel, der opsummerer resultaterne af dette arbejde, blev offentliggjort i tidsskriftet Nauka.

I undersøgelser blev der lagt særlig vægt på samleje. deuterium indhold (tyngre isotop af brint) til brint. Deuter forekommer naturligt i vand på omkring 0,02 pct. mod tilstedeværelsen af ​​"normalt" brint. Almindelig brint er på grund af dets lavere atommasse lettere at få ud af atmosfæren ud i rummet. Det øgede forhold mellem deuterium og brint fortæller os indirekte, hvad hastigheden var på vandets udgang fra Mars til rummet.

Forskerne konkluderede, at det observerede forhold mellem deuterium og brint og de geologiske beviser for vandoverflod i Mars-fortiden tyder på, at planetens vandtab ikke kunne have fundet sted udelukkende som et resultat af atmosfærisk flugt i Mars-fortiden. plads. Derfor er der blevet foreslået en mekanisme, der forbinder frigivelsen til atmosfæren med opsamlingen af ​​noget vand i klipperne. Ved at virke på sten tillader vand ler og andre hydrerede mineraler at dannes. Den samme proces finder sted på Jorden.

Men på vores planet fører aktiviteten af ​​tektoniske plader til, at de gamle fragmenter af jordskorpen med hydrerede mineraler smeltes ind i kappen, og derefter kastes det resulterende vand tilbage i atmosfæren som følge af vulkanske processer. På Mars uden tektoniske plader er tilbageholdelsen af ​​vand i jordskorpen en irreversibel proces.

Indre Martian Lake District

Vi startede med livet under jorden og vender tilbage til det til sidst. Forskere mener, at dets ideelle levested i martiske forhold reservoirer kan være skjult dybt under lag af jord og is. For to år siden annoncerede planetforskere opdagelsen af ​​en stor sø saltvand under is på Mars' sydpolsom på den ene side blev mødt med entusiasme, men også med en vis skepsis.

Men i 2020 bekræftede forskere endnu en gang eksistensen af ​​denne sø og de fandt tre mere. Opdagelserne, rapporteret i tidsskriftet Nature Astronomy, blev gjort ved hjælp af radardata fra Mars Express-rumfartøjet. "Vi identificerede det samme vandreservoir, som blev opdaget tidligere, men vi fandt også tre andre vandreservoirer omkring hovedreservoiret," sagde planetforsker Elena Pettinelli fra universitetet i Rom, som er en af ​​medforfatterne til undersøgelsen. "Det er et komplekst system." Søerne er spredt over et område på omkring 75 tusind kvadratkilometer. Dette er et område omkring en femtedel af Tysklands størrelse. Den største centrale sø har en diameter på 30 kilometer og er omgivet af tre mindre søer, hver flere kilometer brede.

7. Visualisering af Mars underjordiske reservoirer

i subglaciale søer, for eksempel i Antarktis. Mængden af ​​salt til stede under marsforhold kan dog være et problem. Det tror man på underjordiske søer på mars (7) skal have et højt saltindhold, så vandet kan forblive flydende. Varme fra det indre af Mars kan virke dybt under overfladen, men dette alene, siger videnskabsmænd, er ikke nok til at smelte isen. "Fra et termisk synspunkt skal dette vand være meget salt," siger Pettinelli. Søer med omkring fem gange saltholdigheden af ​​havvand kan understøtte liv, men når koncentrationen nærmer sig XNUMX gange saltholdigheden af ​​havvand, eksisterer der ikke liv.

Hvis vi endelig kan finde det livet på mars og hvis DNA-undersøgelser viser, at Mars-organismer er relateret til Jordens organismer, kan denne opdagelse revolutionere vores syn på livets oprindelse i almindelighed, og flytte vores syn fra rent Jorden til Jorden. Hvis undersøgelser viste, at rumvæsner fra Mars ikke har noget at gøre med vores liv og udviklede sig fuldstændig uafhængigt, ville dette også betyde en revolution. Dette tyder på, at liv i rummet er almindeligt, da det opstod uafhængigt på den første planet nær Jorden.