Hledání mimozemšťanů na Marsu. Pokud tam byl život, možná přežil?

Mars má vše potřebné k existenci života. Analýza meteoritů z Marsu ukazuje, že pod povrchem planety jsou látky, které mohou podporovat život, alespoň ve formě mikroorganismů. Někde v podobných podmínkách žijí i suchozemští mikrobi.

Nedávno studovali vědci z Brown University chemické složení marťanských meteoritů - kusy kamene, které byly svrženy z Marsu a skončily na Zemi. Analýza ukázala, že tyto horniny mohou přijít do kontaktu s vodou. vyrábět chemickou energiikterá umožňuje život mikroorganismům, jako ve velkých hloubkách na Zemi.

Studoval meteority podle vědců mohou z velké části představovat reprezentativní vzorek kůra Marsuto znamená, že významná část nitra planety je vhodná pro podporu života. „Důležité poznatky pro vědecké studium vrstev pod povrchem jsou tyto kdekoli na Marsu je podzemní vodaexistuje dobrá šance na dostatečný přístup chemická energiek udržení mikrobiálního života,“ uvedl v tiskové zprávě Jesse Tarnas, vedoucí výzkumného týmu.

Během posledních desetiletí bylo na Zemi zjištěno, že mnoho organismů žije hluboko pod povrchem a bez přístupu světla čerpají energii z produktů chemických reakcí, ke kterým dochází při kontaktu vody s horninami. Jednou z těchto reakcí je radiolýza. K tomu dochází, když radioaktivní prvky v hornině způsobí, že se molekuly vody rozdělí na vodík a kyslík. Uvolněný vodík se rozpouští ve vodě přítomné v oblasti a některých minerálech jako např Pyrit absorbovat kyslík za vzniku síry.

mohou absorbovat vodík rozpuštěný ve vodě a využít jej jako palivo reakcí s kyslíkem ze síranů. Například v Kanadě Důl Kidd Creek (1) Tyto typy mikrobů byly nalezeny téměř dva kilometry hluboko ve vodě, kam slunce už více než miliardu let neproniklo.

1. Robot Boston Dynamics prozkoumává důl

Kidd Creek

W marťanský meteorit výzkumníci našli látky nezbytné pro radiolýzu v množství dostatečném k udržení života. takže starověká místa trosek zůstala z velké části nedotčená až do současnosti.

Dřívější studie naznačily stopy aktivních systémů podzemních vod na planetě. Existuje také významná možnost, že takové systémy existují dodnes. Jedna nedávná studie ukázala např. možnost podzemního jezera pod ledovým příkrovem. Průzkum podloží bude zatím obtížnější než průzkum, ale podle autorů článku to není úkol, který bychom nezvládli.

Chemické stopy

V roce 1976 NASA Viking 1 (2) přistál na pláni Chryse Planitia. Stala se prvním landerem, který úspěšně přistál na Marsu. "První vodítka se objevila, když jsme obdrželi fotografie Vikinga, na kterých jsou na Zemi vyřezávané stopy, obvykle kvůli dešti," řekl. Alexander Hayes, ředitel Cornellova centra pro astrofyziku a planetární vědu, v rozhovoru pro Inverse. "Už dlouho je přítomen na Marsu." kapalná vodakdo vyřezal povrch a vyplnil krátery a vytvořil jezera".

Vikingové 1 a 2 měli na palubě malé astrobiologické „laboratoře“ k provádění svých průzkumných experimentů. stopy života na Marsu. Experiment Tagged Ejection zahrnoval smíchání malých vzorků marťanské půdy s kapkami vody obsahující živný roztok a Aktivní uhlí studovat plynné látky, které se mohou tvořit živé organismy na Marsu.

Studium půdního vzorku vykazovalo známky metabolismuale vědci se neshodli v tom, zda je tento výsledek jistým znamením, že na Marsu existuje život, protože plyn mohl být produkován něčím jiným než životem. Může například také aktivovat půdu tvorbou plynu. Další experiment provedený misí Viking hledal stopy organického materiálu a nic nenašel. O čtyřicet let později vědci přistupují k těmto počátečním experimentům skepticky.

V prosinci 1984 V. Allan Hills V Antarktidě byl nalezen kousek Marsu. , vážil asi čtyři libry a pravděpodobně pocházel z Marsu, než jej z povrchu zvedla dávná kolize. rudá planeta k Zemi.

V roce 1996 se skupina vědců podívala do úlomku meteoritu a učinila úžasný objev. Uvnitř meteoritu našli struktury podobné těm, které by mohly být tvořeny mikroby (3) dobře nalezeno přítomnost organických materiálů. Počáteční tvrzení o životě na Marsu nebyla široce přijata, protože vědci našli jiné způsoby, jak interpretovat struktury uvnitř meteoritu, s argumentem, že přítomnost organického materiálu mohla způsobit kontaminaci materiály ze Země.

3. Mikrofotografie marťanského meteoritu

Úterý 2008 líný duch narazil na zvláštní tvar vyčnívající z marťanského povrchu v kráteru Gusev. Struktura se pro svůj tvar nazývá „květák“ (4). Takové na Zemi tvorba oxidu křemičitého spojené s mikrobiální aktivitou. Někteří lidé rychle předpokládali, že je vytvořily marťanské bakterie. Mohly však vzniknout i nebiologickými procesy jako např větrná eroze.

Téměř o deset let později, ve vlastnictví NASA Lasik Zvědavost objevil při vrtání do marťanských hornin stopy síry, dusíku, kyslíku, fosforu a uhlíku (životně důležité složky). Rover také našel sírany a sulfidy, které mohly být před miliardami let použity jako potrava pro mikroby na Marsu.

Vědci se domnívají, že primitivní formy mikrobů mohly najít dostatek energie jí marťanské kameny. Minerály také naznačovaly chemické složení samotné vody před jejím odpařením z Marsu. Podle Hayese je pro lidi bezpečné pít.

4Marťanský 'květák' vyfotografován

Spirit rover

V roce 2018 Curiosity také našla další důkazy přítomnost metanu v atmosféře Marsu. To potvrdilo dřívější pozorování stopových množství metanu jak na orbiterech, tak na roverech. Na Zemi je metan považován za biologický podpis a známku života. Plynný metan po výrobě dlouho nevydrží.rozpadá na další molekuly. Výsledky výzkumu ukazují, že množství metanu na Marsu stoupá a klesá v závislosti na ročním období. To vedlo vědce k ještě většímu přesvědčení, že metan produkují živé organismy na Marsu. Jiní se však domnívají, že metan lze na Marsu vyrábět pomocí dosud neznámé anorganické chemie.

V květnu tohoto roku NASA na základě analýzy dat Sample Analysis at Mars (SAM) oznámila, že přenosná chemická laboratoř na palubě Curiosityže na Marsu jsou pravděpodobně přítomny organické soli, což může poskytnout další vodítko k tomu Červená planeta jednou byl život.

Podle publikace na toto téma v Journal of Geophysical Research: Planets se v povrchových sedimentech na Marsu mohou hojně vyskytovat organické soli, jako jsou oxaláty a acetáty železa, vápníku a hořčíku. Tyto soli jsou chemickým zbytkem organických sloučenin. Plánováno Rover ExoMars Evropské vesmírné agentury, která je vybavena schopností vrtat do hloubky kolem dvou metrů, bude vybavena tzv Goddardův nástrojkdo bude analyzovat chemismus hlubších vrstev marťanské půdy a možná se o těchto organických látkách dozví více.

Nový rover je vybaven zařízením pro hledání stop života

Od 70. let a postupem času a misí to prokazuje stále více důkazů Mars mohl mít život ve své rané historiikdy byla planeta vlhkým a teplým světem. Dosud však žádný z objevů nepřinesl přesvědčivé důkazy o existenci marťanského života, ať už v minulosti, ani v současnosti.

Od února 2021 chtějí vědci najít tyto hypotetické rané známky života. Na rozdíl od svého předchůdce, roveru Curiosity s laboratoří MSL na palubě, je vybaven k vyhledávání a nacházení takových stop.

Vytrvalost bodá v kráteru jezera, asi 40 km široký a 500 metrů hluboký, je kráter nacházející se v pánvi severně od marťanského rovníku. Kráter Jezero kdysi obsahoval jezero, které podle odhadů vyschlo před 3,5 až 3,8 miliardami let, což z něj činí ideální prostředí pro hledání stop starověkých mikroorganismů, které mohly žít ve vodách jezera. Perseverance bude nejen studovat marťanské horniny, ale také sbírat vzorky hornin a uchovávat je pro budoucí misi s návratem na Zemi, kde budou zkoumány v laboratoři.

5. Vizualizace provozu SuperCam na palubě roveru Perseverance.

Hledání biologických podpisů se zabývá řadou kamer a dalších nástrojů roveru, zejména Mastcam-Z (umístěným na stožáru roveru), který dokáže přiblížit a prozkoumat vědecky zajímavé cíle.

Vědecký tým mise může uvést přístroj do provozu. výdrž superkamery směrování laserového paprsku na cíl (5), který vytváří malý oblak těkavého materiálu, jehož chemické složení lze analyzovat. Pokud jsou tyto údaje slibné, může kontrolní skupina dát výzkumníkovi příkaz. robotické rameno roveruprovádět hloubkový výzkum. Rameno je vybaveno mimo jiné PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), který pomocí poměrně silného rentgenového paprsku hledá potenciální chemické stopy života.

Další nástroj tzv SHERLOCK (skenování obyvatelného prostředí pomocí Ramanova rozptylu a luminiscence na organické a chemické látky), je vybavena vlastním laserem a dokáže detekovat koncentrace organických molekul a minerálů, které se tvoří ve vodním prostředí. Spolu, SHERLOCK i PIXEL Očekává se, že poskytnou mapy prvků, minerálů a částic v marťanských horninách a sedimentech s vysokým rozlišením, což umožní astrobiologům posoudit jejich složení a určit nejslibnější vzorky ke sběru.

NASA nyní přistupuje k hledání mikrobů jinak než dříve. Na rozdíl od stáhnout vikingVytrvalost nebude hledat chemické známky metabolismu. Místo toho se bude vznášet nad povrchem Marsu a hledat ložiska. Mohou obsahovat již mrtvé organismy, takže metabolismus nepřipadá v úvahu, ale jejich chemické složení nám může napovědět mnohé o minulém životě na tomto místě. Vzorky shromážděné Perseverance je třeba je shromáždit a vrátit na Zemi pro budoucí misi. Jejich analýza bude provedena v pozemních laboratořích. Proto se předpokládá, že se na Zemi objeví konečný důkaz existence bývalých Marťanů.

Vědci doufají, že na Marsu najdou povrchový útvar, který nelze vysvětlit ničím jiným než existencí starověkého mikrobiálního života. Jedna z těchto pomyslných formací může být něco podobného stromatolit.

Na zemi, stromatolit (6) skalní valy tvořené mikroorganismy podél starověkých pobřeží a v jiných prostředích, kde bylo hodně energie pro metabolismus a vodu.

Většina vody se nedostala do vesmíru

Existenci života v hluboké minulosti Marsu jsme zatím nepotvrdili, ale stále nás zajímá, co mohlo způsobit jeho zánik (pokud by život skutečně zmizel, a nešel třeba hluboko pod povrch). Základem života, alespoň jak jej známe, je voda. Odhadované raný mars mohla obsahovat tolik kapalné vody, že by celý svůj povrch pokryla vrstvou od 100 do 1500 m silnou. Dnes však Mars připomíná spíše suchou poušť.a vědci se stále snaží zjistit, co způsobilo tyto změny.

Vědci se to snaží například vysvětlit jak Mars ztratil vodukterý byl na jeho povrchu před miliardami let. Po většinu času se mělo za to, že velká část starověké vody Marsu unikla jeho atmosférou a do vesmíru. Zhruba ve stejnou dobu se Mars chystal ztratit své planetární magnetické pole, čímž by svou atmosféru chránil před proudem částic vycházejícím ze Slunce. Po ztrátě magnetického pole působením Slunce začala marťanská atmosféra mizet.a s ním zmizela i voda. Podle relativně nové studie NASA mohla být velká část ztracené vody uvězněna ve skalách v kůře planety.

Vědci analyzovali soubor dat shromážděných při studiu Marsu po mnoho let a na jejich základě však došli k závěru, že uvolňování vody z atmosféry ve vesmíru má na svědomí pouze částečné mizení vody z marťanského prostředí. Jejich výpočty ukazují, že velká část vody, které je v současnosti nedostatek, je vázána na minerály v kůře planety. Výsledky těchto analýz byly prezentovány Evie Shellerová z Caltechu a jejího týmu na 52. planetární a lunární vědecké konferenci (LPSC). Článek shrnující výsledky této práce vyšel v časopise Nauka.

Ve studiích byla zvláštní pozornost věnována pohlavnímu styku. obsah deuteria (těžší izotop vodíku) do vodíku. Deuter se přirozeně vyskytuje ve vodě v množství asi 0,02 procenta. proti přítomnosti „normálního“ vodíku. Obyčejný vodík se díky své nižší atomové hmotnosti snáze dostane z atmosféry do vesmíru. Zvýšený poměr deuteria k vodíku nám nepřímo říká, jaká byla rychlost výstupu vody z Marsu do vesmíru.

Vědci dospěli k závěru, že pozorovaný poměr deuteria k vodíku a geologické důkazy o hojnosti vody v minulosti na Marsu naznačují, že ke ztrátě vody na planetě nemohlo dojít pouze v důsledku úniku z atmosféry v minulosti na Marsu. prostor. Proto byl navržen mechanismus, který spojuje uvolňování do atmosféry se zachycením určité vody v horninách. Voda působením na horniny umožňuje vznik jílu a dalších hydratovaných minerálů. Stejný proces probíhá na Zemi.

Na naší planetě však činnost tektonických desek vede k tomu, že se staré úlomky zemské kůry s hydratovanými minerály přetaví do pláště a následně je vzniklá voda v důsledku sopečných procesů vyvržena zpět do atmosféry. Na Marsu bez tektonických desek je zadržování vody v zemské kůře nevratný proces.

Vnitřní oblast Marťanských jezer

Začali jsme s podzemním životem a vrátíme se k němu na konci. Vědci se domnívají, že jeho ideální stanoviště v marťanské podmínky nádrže by mohly být skryty hluboko pod vrstvami půdy a ledu. Před dvěma lety planetární vědci oznámili objev velkého jezera slaná voda pod ledem na jižním pólu Marsucož se setkalo na jedné straně s nadšením, ale také s jistou skepsí.

V roce 2020 však výzkumníci znovu potvrdili existenci tohoto jezera a našli další tři. Objevy, o nichž informoval časopis Nature Astronomy, byly provedeny pomocí radarových dat z kosmické lodi Mars Express. "Identifikovali jsme stejnou vodní nádrž, která byla objevena dříve, ale také jsme našli tři další vodní nádrže kolem hlavní nádrže," řekla planetární vědkyně Elena Pettinelli z Římské univerzity, která je jednou ze spoluautorek studie. "Je to složitý systém." Jezera se rozkládají na ploše asi 75 tisíc kilometrů čtverečních. Jedná se o oblast zhruba pětinové velikosti Německa. Největší centrální jezero má průměr 30 kilometrů a je obklopeno třemi menšími jezery, každé několik kilometrů široké.

7. Vizualizace marťanských podzemních nádrží

v subglaciálních jezerech, například v Antarktidě. Problémem však může být množství soli přítomné v podmínkách Marsu. Věří se, že podzemní jezera na Marsu (7) musí mít vysoký obsah soli, aby voda mohla zůstat tekutá. Teplo z hlubin Marsu může působit hluboko pod povrchem, ale to samo o sobě podle vědců k roztavení ledu nestačí. „Z termálního hlediska musí být tato voda velmi slaná,“ říká Pettinelli. Jezera s asi pětinásobným obsahem soli v mořské vodě mohou podporovat život, ale když se koncentrace blíží XNUMXnásobku slanosti mořské vody, život neexistuje.

Jestli to konečně najdeme život na Marsu a pokud studie DNA ukážou, že marťanské organismy jsou příbuzné s těmi pozemskými, mohl by tento objev změnit náš pohled na původ života obecně a posunout náš pohled z čistě pozemského na pozemský. Pokud by studie ukázaly, že mimozemšťané z Marsu nemají nic společného s našimi životy a vyvinuli se zcela nezávisle, znamenalo by to také revoluci. To naznačuje, že život ve vesmíru je běžný, protože vznikl nezávisle na první planetě poblíž Země.