Etsitään muukalaisia ​​Marsista. Jos elämää olisi, ehkä se selvisi?

Marsissa on kaikki mitä tarvitaan elämän olemassaoloon. Marsin meteoriittien analyysi osoittaa, että planeetan pinnan alla on aineita, jotka voivat tukea elämää, ainakin mikro-organismien muodossa. Paikoin myös maanpäälliset mikrobit elävät samanlaisissa olosuhteissa.

Äskettäin Brownin yliopiston tutkijat ovat tutkineet Marsin meteoriittien kemiallinen koostumus - kivenpalat, jotka sinkoutuivat Marsista ja päätyivät maan päälle. Analyysi osoitti, että nämä kivet voivat joutua kosketuksiin veden kanssa. tuottaa kemiallista energiaamikä mahdollistaa mikro-organismien elää, kuten suurissa syvyyksissä maan päällä.

Tutkinut meteoriitteja ne voivat tiedemiesten mukaan muodostaa suurelta osin edustavan otoksen marsin kuoritämä tarkoittaa, että merkittävä osa planeetan sisusta sopii elämän ylläpitämiseen. "Tärkeitä tuloksia pinnan alla olevien kerrosten tieteellisessä tutkimuksessa ovat se kaikkialla missä Marsissa on pohjavettäon hyvät mahdollisuudet päästä riittävästi kemiallinen energiamikrobielämän ylläpitämiseksi", sanoi tutkimusryhmän johtaja Jesse Tarnas lehdistötiedotteessa.

Muutaman viime vuosikymmenen aikana maapallolla on havaittu, että monet organismit elävät syvällä pinnan alla ja saavat energiansa kemiallisten reaktioiden tuotteista, joita syntyy, kun vesi joutuu kosketuksiin kivien kanssa. Yksi näistä reaktioista on radiolyysi. Tämä tapahtuu, kun kiven radioaktiiviset elementit aiheuttavat vesimolekyylien hajoamisen vedyksi ja hapeksi. Vapautunut vety liukenee alueella olevaan veteen ja joihinkin mineraaleihin, kuten pyriittikaivoksen imevät happea muodostumaan rikki.

ne voivat absorboida veteen liuennutta vetyä ja käyttää sitä polttoaineena reagoimalla sulfaattien hapen kanssa. Esimerkiksi kanadaksi Kidd Creekin kaivos (1) Tämän tyyppisiä mikrobeja on löydetty lähes kahden kilometrin syvyydestä vedestä, johon aurinko ei ole tunkeutunut yli miljardiin vuoteen.

1. Boston Dynamics -robotti tutkii kaivosta

Kidd Creek

W Marsin meteoriitti tutkijat ovat löytäneet radiolyysille välttämättömiä aineita määrinä, jotka ovat riittäviä ylläpitämään elämää. joten muinaiset hylkypaikat ovat säilyneet suurelta osin koskemattomina tähän asti.

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet aktiivisten pohjavesijärjestelmien jälkiä planeetalla. On myös huomattava mahdollisuus, että tällaisia ​​järjestelmiä on edelleen olemassa. Eräs tuore tutkimus osoitti mm. maanalaisen järven mahdollisuus jään alle. Toistaiseksi maaperän etsintä on vaikeampaa kuin etsintä, mutta artikkelin tekijöiden mukaan tämä ei ole tehtävä, josta emme voi selviytyä.

Kemiallisia vihjeitä

Vuonna 1976 vuosi NASA Viking 1 (2) laskeutui Chryse Planitia -tasangolle. Siitä tuli ensimmäinen laskeutuja, joka onnistui laskeutumaan Marsiin. "Ensimmäiset vihjeet tulivat, kun saimme kuvia viikingistä, joissa oli kaiverrusjälkiä maan päällä, yleensä sateen vuoksi", hän sanoi. Alexander Hayes, Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science -keskuksen johtaja, Inverse-lehden haastattelussa. "Hän on ollut Marsissa pitkään nestemäinen vesijotka kaivertivat pinnan ja hän täytti kraatterit muodostaen järviä'.

Viikingit 1 ja 2 heillä oli aluksella pieniä astrobiologisia "laboratorioita" tutkimuskokeilunsa suorittamiseksi. elämän jälkiä Marsissa. Tagged Ejection -kokeessa sekoitettiin pieniä näytteitä Marsin maaperästä vesipisaroihin, jotka sisälsivät ravinneliuosta ja joitain Aktiivihiili tutkia kaasumaisia ​​aineita, joita voi muodostua eläviä organismeja Marsissa.

Maanäytteen tutkiminen osoitti aineenvaihdunnan merkkejämutta tiedemiehet olivat eri mieltä siitä, oliko tämä tulos varma merkki siitä, että Marsissa oli elämää, koska kaasun olisi voinut tuottaa jokin muu kuin elämä. Se voi esimerkiksi aktivoida maaperän muodostamalla kaasua. Toinen Viking-operaation suorittama koe etsi orgaanisen materiaalin jälkiä, eikä löytänyt mitään. Neljäkymmentä vuotta myöhemmin tutkijat suhtautuvat näihin ensimmäisiin kokeisiin skeptisesti.

Joulukuussa 1984 V. Allan Hills Etelämantereelta on löydetty pala Marsia. , painoi noin neljä kiloa ja oli todennäköisesti Marsista ennen kuin muinainen törmäys nosti sen pinnasta. punainen planeetta maahan.

Vuonna 1996 ryhmä tutkijoita katsoi meteoriitin fragmentin sisään ja teki hämmästyttävän löydön. Meteoriitin sisältä he löysivät samanlaisia ​​rakenteita kuin mikrobit saattoivat muodostaa (3) hyvin löydetty orgaanisten materiaalien läsnäolo. Alkuperäisiä väitteitä elämästä Marsissa ei ole hyväksytty laajalti, koska tutkijat ovat löytäneet muita tapoja tulkita meteoriitin sisällä olevia rakenteita väittäen, että orgaanisen materiaalin läsnäolo on saattanut aiheuttaa saastumista maapallon materiaaleista.

3. Mikrovalokuva Marsin meteoriitista

Ti 2008 laiska henki törmäsi kummalliseen muotoon, joka työntyi esiin Marsin pinnasta Gussevin kraatterissa. Rakennetta kutsutaan "kukkakaaliksi" sen muodon vuoksi (4). Sellaisia ​​maan päällä piidioksidin muodostuminen liittyy mikrobien toimintaan. Jotkut ihmiset olettivat nopeasti, että ne olivat Marsin bakteerien muodostamia. Ne voivat kuitenkin muodostua myös ei-biologisista prosesseista, kuten tuulen eroosio.

Lähes vuosikymmentä myöhemmin, NASA:n omistuksessa Lasik Curiosity löysi rikin, typen, hapen, fosforin ja hiilen jäämiä (tärkeitä ainesosia) porattaessaan Marsin kallioon. Rover löysi myös sulfaatteja ja sulfideja, joita olisi voitu käyttää mikrobien ravinnoksi Marsista miljardeja vuosia sitten.

Tutkijat uskovat, että primitiiviset mikrobit ovat saaneet löytää tarpeeksi energiaa syö marsin kiviä. Mineraalit osoittivat myös itse veden kemiallisen koostumuksen ennen kuin se haihtui Marsista. Hayesin mukaan ihmisten on turvallista juoda.

4Marsin "kukkakaali" valokuvattu

Spirit rover

Vuonna 2018 Curiosity löysi myös lisätodisteita metaanin esiintyminen Marsin ilmakehässä. Tämä vahvisti aikaisemmat havainnot metaanimääristä sekä kiertoradalla että kulkijoilla. Maapallolla metaania pidetään biosignatuurina ja elämän merkkinä. Kaasumainen metaani ei kestä kauan tuotannon jälkeen.hajoaa toisiksi molekyyleiksi. Tutkimustulokset osoittavat, että metaanin määrä Marsissa kasvaa ja vähenee vuodenajasta riippuen. Tämä sai tutkijat uskomaan entistä enemmän, että metaania tuottavat Marsin elävät organismit. Toiset kuitenkin uskovat, että metaania voidaan tuottaa Marsissa käyttämällä toistaiseksi tuntematonta epäorgaanista kemiaa.

NASA ilmoitti tämän vuoden toukokuussa Sample Analysis at Marsin (SAM) -tietojen analyysin perusteella, kannettava kemian laboratorio Curiosityssaettä orgaanisia suoloja on todennäköisesti Marsissa, mikä voi tarjota lisäjohtolankoja tähän Punainen planeetta kerran oli elämää.

Journal of Geophysical Research:ssä aiheesta julkaistun julkaisun mukaan Marsin pintasedimentissä voi olla runsaasti orgaanisia suoloja, kuten rauta-, kalsium- ja magnesiumoksalaatteja ja -asetaatteja. Nämä suolat ovat orgaanisten yhdisteiden kemiallisia jäämiä. Suunniteltu Euroopan avaruusjärjestön ExoMars-mönkijä, joka on varustettu noin kahden metrin syvyyteen porausmahdollisuudella, varustetaan ns. Goddard instrumenttijoka analysoi Marsin maaperän syvempien kerrosten kemiaa ja ehkä oppii lisää näistä orgaanisista aineista.

Uusi rover on varustettu laitteistolla elämän jälkien etsimiseen

70-luvulta lähtien ja ajan ja tehtävien myötä yhä useammat todisteet ovat osoittaneet sen Marsissa olisi voinut olla elämää varhaisessa historiassaankun planeetta oli kostea, lämmin maailma. Kuitenkaan toistaiseksi yksikään löydöistä ei ole antanut vakuuttavia todisteita Marsin elämän olemassaolosta, ei menneisyydessä tai nykyisyydessä.

Helmikuusta 2021 alkaen tutkijat haluavat löytää nämä hypoteettiset varhaiset elämän merkit. Toisin kuin edeltäjänsä, Curiosity-mönkijä, jossa on MSL-laboratorio, se on varustettu tällaisten jälkien etsimiseen ja löytämiseen.

Sinnikkyys kirvelee järven kraatteria, noin 40 km leveä ja 500 metriä syvä, on kraatteri, joka sijaitsee altaassa Marsin päiväntasaajasta pohjoiseen. Jezero-kraatteri sisälsi kerran järven, jonka arvioitiin kuivuneen 3,5–3,8 miljardia vuotta sitten, mikä teki siitä ihanteellisen ympäristön etsiä jälkiä muinaisista mikro-organismeista, jotka olisivat voineet elää järven vesissä. Perseverance ei vain tutki Marsin kiviä, vaan myös kerää kivinäytteitä ja varastoi ne tulevaa matkaa varten palatakseen Maahan, jossa ne tutkitaan laboratoriossa.

5. SuperCam-toiminnan visualisointi Perseverance-mönkijän kyydissä.

Biosignatuurien metsästys käsittelee roverin kameroita ja muita työkaluja, erityisesti Mastcam-Z:tä (sijaitsee mönkijän mastossa), joka voi zoomata tieteellisesti mielenkiintoisiin kohteisiin.

Lähetystieteiden tiimi voi ottaa instrumentin käyttöön. superkameran pysyvyys lasersäteen suuntaaminen kiinnostavaan kohteeseen (5), jolloin muodostuu pieni pilvi haihtuvaa materiaalia, jonka kemiallinen koostumus voidaan analysoida. Jos nämä tiedot ovat lupaavia, kontrolliryhmä voi antaa tutkijalle määräyksen. roverin robottikäsitehdä syvällistä tutkimusta. Käsivarsi on varustettu muun muassa PIXL:llä (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), joka käyttää suhteellisen vahvaa röntgensädettä etsimään mahdollisia kemiallisia elämän jälkiä.

Toinen työkalu nimeltä SHERLOCK (Skannaa asuinkelpoisia ympäristöjä orgaanisten ja kemiallisten aineiden Raman-sironnalla ja luminesenssilla), on varustettu omalla laserilla ja pystyy havaitsemaan vesiympäristöön muodostuvien orgaanisten molekyylien ja mineraalien pitoisuudet. Yhdessä, SHERLOCK i PIKSELI Niiden odotetaan tarjoavan korkearesoluutioisia karttoja Marsin kivien ja sedimenttien alkuaineista, mineraaleista ja hiukkasista, jolloin astrobiologit voivat arvioida niiden koostumuksen ja tunnistaa lupaavimmat kerättävät näytteet.

NASA käyttää nyt erilaista lähestymistapaa mikrobien löytämiseen kuin ennen. Toisin kuin lataa VikingSinnikkyys ei etsi kemiallisia merkkejä aineenvaihdunnasta. Sen sijaan se leijuu Marsin pinnan yllä etsiessään talletuksia. Ne voivat sisältää jo kuolleita organismeja, joten aineenvaihdunta ei tule kysymykseen, mutta niiden kemiallinen koostumus voi kertoa meille paljon menneestä elämästä tässä paikassa. Perseverancen keräämät näytteet ne on kerättävä ja palautettava maan päälle tulevaa tehtävää varten. Niiden analyysi tehdään maalaboratorioissa. Siksi oletetaan, että lopullinen todiste entisten marsilaisten olemassaolosta ilmestyy maan päälle.

Tutkijat toivovat löytävänsä Marsista pintapiirteen, jota ei voi selittää millään muulla kuin muinaisen mikrobielämän olemassaololla. Yksi näistä kuvitteellisista muodostelmista voi olla jotain tällaista stromatoliitti.

Maassa, stromatoliitti (6) mikro-organismien muodostamia kalliokumppuja muinaisilla rannikoilla ja muissa ympäristöissä, joissa oli paljon energiaa aineenvaihduntaan ja vedelle.

Suurin osa vedestä ei päässyt avaruuteen

Emme ole vielä vahvistaneet elämän olemassaoloa Marsin syvässä menneisyydessä, mutta ihmettelemme edelleen, mikä olisi voinut aiheuttaa sen sukupuuttoon (jos elämä todella katosi, eikä mennyt esimerkiksi syvälle pinnan alle). Elämän perusta, ainakin sellaisena kuin me sen tunnemme, on vesi. Arvioitu varhainen mars se voisi sisältää niin paljon nestemäistä vettä, että se peittäisi koko pintansa 100-1500 m paksuisella kerroksella. Nykyään Mars on kuitenkin enemmän kuin kuiva aavikko.ja tutkijat yrittävät edelleen selvittää, mikä aiheutti nämä muutokset.

Tiedemiehet yrittävät selittää esimerkiksi kuinka mars menetti vettäjoka oli sen pinnalla miljardeja vuosia sitten. Suurimman osan ajasta uskottiin, että suuri osa Marsin muinaisesta vedestä oli paennut ilmakehän läpi avaruuteen. Samoihin aikoihin Mars oli menettämässä planeetan magneettikenttää suojaten ilmakehään Auringosta tulevalta hiukkassuihkulta. Kun magneettikenttä katosi Auringon vaikutuksesta, Marsin ilmakehä alkoi kadota.ja vesi katosi sen mukana. Suuri osa kadonneesta vedestä saattoi jäädä loukkuun planeetan kuoren kiviin, kertoo NASAn suhteellisen uusi tutkimus.

Tiedemiehet analysoivat Marsin tutkimuksen aikana useiden vuosien aikana kerättyä dataa, ja niiden perusteella he kuitenkin päätyivät siihen, että veden vapautuminen ilmakehästä avaruudessa se on vastuussa vain veden osittaisesta katoamisesta Marsin ympäristöstä. Heidän laskelmiensa mukaan suuri osa tällä hetkellä puutteellisesta vedestä on sitoutunut planeetan kuoren mineraaleihin. Näiden analyysien tulokset esiteltiin Evie Sheller Caltechista ja hänen tiimistään 52. Planetary and Lunar Science Conferencessa (LPSC). Tämän työn tuloksista yhteenveto artikkeli julkaistiin Nauka-lehdessä.

Tutkimuksissa kiinnitettiin erityistä huomiota sukupuoliyhteyteen. deuteriumpitoisuus (vedyn raskaampi isotooppi) vedyksi. deuter esiintyy luonnossa vedessä noin 0,02 prosenttia. "normaalin" vedyn läsnäoloa vastaan. Tavallinen vety on pienemmän atomimassansa ansiosta helpompi päästä ilmakehästä avaruuteen. Deuteriumin ja vedyn lisääntynyt suhde kertoo meille epäsuorasti, mikä oli veden poistumisnopeus Marsista avaruuteen.

Tutkijat päättelivät, että havaittu deuteriumin ja vedyn välinen suhde ja geologiset todisteet veden runsaudesta Marsin menneisyydessä osoittavat, että planeetan vesihävikki ei voinut tapahtua pelkästään Marsin menneisyyden ilmakehän pakosta. tilaa. Siksi on ehdotettu mekanismia, joka yhdistää päästön ilmakehään jonkin veden sieppaamiseen kiviin. Toimiessaan kiviin vesi mahdollistaa saven ja muiden hydratoituneiden mineraalien muodostumisen. Sama prosessi tapahtuu maan päällä.

Planeetallamme tektonisten levyjen aktiivisuus johtaa kuitenkin siihen, että maankuoren vanhat fragmentit hydratoituneiden mineraalien kanssa sulavat vaippaan, ja sitten syntynyt vesi heitetään takaisin ilmakehään vulkaanisten prosessien seurauksena. Marsissa ilman tektonisia levyjä veden pysyminen maankuoressa on peruuttamaton prosessi.

Sisä-Marsin järvialue

Aloitimme maanalaisesta elämästä ja palaamme siihen lopussa. Tutkijat uskovat, että se on ihanteellinen elinympäristö marsin olosuhteet Säiliöt voitaisiin piilottaa syvälle maaperän ja jääkerrosten alle. Kaksi vuotta sitten planeettatutkijat ilmoittivat löytäneensä suuren järven suolavettä jään alla Marsin etelänavallajohon suhtauduttiin toisaalta innostuneesti, mutta myös jonkin verran skeptisesti.

Kuitenkin vuonna 2020 tutkijat vahvistivat jälleen tämän järven olemassaolon ja he löysivät kolme lisää. Nature Astronomy -lehdessä raportoidut löydöt tehtiin käyttämällä Mars Express -avaruusaluksen tutkatietoja. "Tunnistamme saman vesisäiliön, joka löydettiin aiemmin, mutta löysimme myös kolme muuta vesisäiliötä pääsäiliön ympäriltä", sanoi planeetatieteilijä Elena Pettinelli Rooman yliopistosta, joka on yksi tutkimuksen tekijöistä. "Se on monimutkainen järjestelmä." Järvet jakautuvat noin 75 tuhannen neliökilometrin alueelle. Tämä alue on noin viidennes Saksan koosta. Suurin keskusjärvi on halkaisijaltaan 30 kilometriä ja sitä ympäröi kolme pienempää, useita kilometrejä leveää järveä.

7. Marsin maanalaisten altaiden visualisointi

jäätikön alapuolisissa järvissä, esimerkiksi Etelämantereella. Marsin olosuhteissa läsnä olevan suolan määrä voi kuitenkin olla ongelma. Uskotaan että maanalaisia ​​järviä Marsissa (7) suolapitoisuuden on oltava korkea, jotta vesi pysyy nestemäisenä. Marsin syvyydestä tuleva lämpö voi vaikuttaa syvälle pinnan alle, mutta tutkijoiden mukaan tämä ei yksinään riitä sulattamaan jäätä. "Lämmön kannalta tämän veden on oltava erittäin suolaista", Pettinelli sanoo. Järvet, joiden suolapitoisuus on noin viisi kertaa meriveteen verrattuna, voivat ylläpitää elämää, mutta kun pitoisuus lähestyy XNUMX kertaa meriveden suolapitoisuutta, elämää ei ole olemassa.

Jos vihdoin löydämme sen elämä Marsissa ja jos DNA-tutkimukset osoittavat, että Marsin organismit ovat sukua Maan eliöille, tämä löytö voisi mullistaa näkemyksemme elämän syntyperästä yleensä ja muuttaa näkemyksemme puhtaasti maanpäällisestä maanpäälliseen. Jos tutkimukset osoittaisivat, että marsilaisilla ei ole mitään tekemistä elämämme kanssa ja että he kehittyisivät täysin itsenäisesti, tämä merkitsisi myös vallankumousta. Tämä viittaa siihen, että elämä avaruudessa on yleistä, koska se syntyi itsenäisesti ensimmäiseltä planeetalta lähellä Maata.