Er að leita að geimverum á Mars. Ef það var líf, lifði það kannski af?

Mars hefur allt sem þarf til að líf geti verið til. Greining á loftsteinum frá Mars sýnir að undir yfirborði plánetunnar eru efni sem geta borið líf, að minnsta kosti í formi örvera. Sums staðar lifa jarðneskar örverur líka við svipaðar aðstæður.

Nýlega hafa vísindamenn við Brown háskóla rannsakað efnasamsetning loftsteina Mars - steinbitar sem hent voru frá Mars og enduðu á jörðinni. Greiningin sýndi að þessir steinar geta komist í snertingu við vatn. framleiða efnaorkusem gerir örverum kleift að lifa, eins og á miklu dýpi á jörðinni.

Rannsakaði loftsteina þær geta, að mati vísindamanna, verið dæmigert úrtak að stórum hluta skorpu Marsþetta þýðir að umtalsverður hluti af innviðum plánetunnar er hentugur fyrir lífstuðning. „Mikilvægar niðurstöður fyrir vísindarannsóknir á lögum undir yfirborðinu eru þær hvar sem er grunnvatn á Marsþað eru góðir möguleikar á að fá aðgang nóg efnaorkatil að viðhalda örverulífi,“ sagði Jesse Tarnas, yfirmaður rannsóknarhópsins, í fréttatilkynningu.

Undanfarna áratugi hefur verið uppgötvað á jörðinni að margar lífverur lifa djúpt undir yfirborðinu og, sviptar aðgangi að ljósi, sækja orku sína úr afurðum efnahvarfa sem verða þegar vatn kemst í snertingu við steina. Eitt af þessum viðbrögðum er geislagreiningu. Þetta gerist þegar geislavirk frumefni í berginu valda því að vatnssameindirnar klofna í vetni og súrefni. Vetnið sem losnar leysist upp í vatni sem er til staðar á svæðinu og sum steinefni ss Pýrít gleypa súrefni til að myndast brennisteinn.

þeir geta tekið í sig vetni uppleyst í vatni og notað það sem eldsneyti með því að hvarfast við súrefni úr súlfötum. Til dæmis á kanadísku Kidd Creek náman (1) Þessar tegundir örvera hafa fundist næstum tveggja kílómetra djúpt í vatni þar sem sólin hefur ekki komist í gegn í meira en milljarð ára.

1. Boston Dynamics vélmenni kannar námuna

Kidd Creek

W Marsloftsteinn vísindamenn hafa fundið efni sem eru nauðsynleg til geislagreiningar í nægu magni til að viðhalda lífi. þannig að fornu flaksvæðin hafa haldist að mestu ósnortin þar til nú.

Fyrri rannsóknir bentu til leifar af virkum grunnvatnskerfum á plánetunni. Það er líka verulegur möguleiki á að slík kerfi séu enn til í dag. Ein nýleg rannsókn sýndi td. möguleika á neðanjarðar stöðuvatni undir íshellunni. Enn sem komið er verður jarðvegsrannsókn erfiðari en könnun, en samkvæmt greinarhöfundum er þetta ekki verkefni sem við ráðum ekki við.

Efnafræðilegar vísbendingar

Í 1976 ári NASA Viking 1 (2) lenti á Chryse Planitia sléttunni. Það varð fyrsta lendingarfarið sem tókst að lenda á Mars. „Fyrstu vísbendingar komu þegar við fengum myndir af víkingnum sem sýna útskurðarmerki á jörðinni, venjulega vegna rigningar,“ sagði hann. Alexander Hayes, forstöðumaður Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, í viðtali við Inverse. „Hann hefur lengi verið staddur á Mars fljótandi vatnsem risti yfirborðið og hann fyllti gíga og myndaði vötn'.

Víkingar 1 og 2 þeir voru með litlar stjörnulíffræðilegar „rannsóknarstofur“ um borð til að framkvæma könnunartilraunir sínar. ummerki um líf á Mars. Tilraunin „Tagged Ejection“ fól í sér að blanda litlum sýnum af Marsjarðvegi við dropa af vatni sem innihélt næringarefnalausn og nokkur Virk kolefni rannsaka loftkennd efni sem geta myndast lifandi lífverur á Mars.

Rannsókn á jarðvegssýni sýndi merki um efnaskiptien vísindamenn voru ósammála um hvort þessi niðurstaða væri öruggt merki um að líf væri á Mars, því gasið gæti hafa verið framleitt af einhverju öðru en lífi. Til dæmis getur það einnig virkjað jarðveginn með því að búa til gas. Önnur tilraun á vegum Víkingaleiðangursins leitaði að leifum af lífrænu efni og fann ekkert. Fjörutíu árum síðar meðhöndla vísindamenn þessar fyrstu tilraunir af tortryggni.

Í desember 1984 V. Allan Hills Hluti af Mars hefur fundist á Suðurskautslandinu. , vó um fjögur pund og var líklega frá Mars áður en forn árekstur lyfti því af yfirborðinu. rauð pláneta til jarðar.

Árið 1996 leit hópur vísindamanna inn í loftsteinsbrot og gerði ótrúlega uppgötvun. Inni í loftsteininum fundu þeir mannvirki svipað þeim sem örverur gætu myndað (3) vel fundinn tilvist lífrænna efna. Upphaflegar fullyrðingar um líf á Mars hafa ekki verið almennt viðurkenndar þar sem vísindamenn hafa fundið aðrar leiðir til að túlka mannvirki inni í loftsteininum, með þeim rökum að tilvist lífræns efnis gæti hafa valdið mengun frá efnum frá jörðinni.

3. Smámynd af loftsteini frá Mars

Þri 2008 latur andi rakst á undarlega lögun sem stóð upp úr yfirborði Mars í Gusev gígnum. Uppbyggingin er kölluð "blómkál" vegna lögunar þess (4). Svona á jörðinni kísilmyndun tengt örveruvirkni. Sumir töldu fljótt að þeir væru myndaðir af Marsbakteríum. Hins vegar gætu þeir einnig myndast með ólíffræðilegum ferlum eins og vindrof.

Næstum áratug síðar, í eigu NASA Lasik forvitni uppgötvaði leifar af brennisteini, köfnunarefni, súrefni, fosfór og kolefni (nauðsynleg innihaldsefni) þegar borað var í berg Mars. Flutningurinn fann einnig súlföt og súlfíð sem gætu hafa verið notuð sem matur fyrir örverur á Mars fyrir milljörðum ára.

Vísindamenn telja að frumstæðar örverur gætu hafa fundið næga orku til að borðar martian steina. Steinefnin gáfu einnig til kynna efnasamsetningu vatnsins sjálfs áður en það gufaði upp frá Mars. Að sögn Hayes er óhætt fyrir fólk að drekka.

4Marsian 'blómkál' myndað

Spirit flakkari

Árið 2018 fann Curiosity einnig frekari sönnunargögn tilvist metans í lofthjúpi Mars. Þetta staðfesti fyrri athuganir á snefilmagni metans hjá bæði flugbrautum og flökkum. Á jörðinni er metan talið lífmerki og lífsmerki. Gaskennt metan endist ekki lengi eftir framleiðslu.brotna niður í aðrar sameindir. Rannsóknarniðurstöður sýna að magn metans á Mars eykst og minnkar eftir árstíðum. Þetta varð til þess að vísindamenn trúðu því enn frekar að metan sé framleitt af lifandi lífverum á Mars. Aðrir telja hins vegar að hægt sé að framleiða metan á Mars með því að nota ólífræna efnafræði sem enn er óþekkt.

Í maí á þessu ári tilkynnti NASA, byggt á greiningu á gögnum úr sýnisgreiningu á Mars (SAM), flytjanlegur efnafræðistofa um borð í Curiosityað lífræn sölt séu líklega til staðar á Mars, sem gæti gefið frekari vísbendingar um þetta Rauða reikistjarnan einu sinni var líf.

Samkvæmt riti um efnið í Journal of Geophysical Research: Reikistjörnur geta lífræn sölt eins og járn, kalsíum og magnesíum oxalöt og asetöt verið mikið í yfirborðsseti á Mars. Þessi sölt eru efnaleifar lífrænna efnasambanda. Planað Geimferðastofnun Evrópu ExoMars flakkari, sem er búið hæfni til að bora niður á um tveggja metra dýpi, verður búið sk. Goddard hljóðfærisem mun greina efnafræði dýpri laga Marsjarðvegsins og kannski læra meira um þessi lífrænu efni.

Nýi flakkarinn er búinn búnaði til að leita að ummerkjum lífs

Síðan á áttunda áratugnum, og með tímanum og verkefnum, hafa fleiri og fleiri sannanir sýnt það Mars gæti hafa átt líf í fyrstu sögu sinniþegar plánetan var rakur, hlýr heimur. Hins vegar, hingað til, hefur engin af uppgötvunum gefið sannfærandi sönnunargögn um tilvist Marsbúa, hvorki í fortíð né nútíð.

Frá og með febrúar 2021 vilja vísindamenn finna þessi ímynduðu fyrstu lífsmerki. Ólíkt forvera sínum, Curiosity flakkanum með MSL rannsóknarstofuna um borð, er hann búinn til að leita að og finna slík ummerki.

Þrautseigja stingur gíg vatnsins, um 40 km á breidd og 500 metra djúpt, er gígur sem staðsettur er í vatnasviði norðan við miðbaug Mars. Jezero gígurinn innihélt einu sinni stöðuvatn sem talið er að hafi þornað fyrir milli 3,5 og 3,8 milljörðum ára, sem gerir það að verkum að það er kjörið umhverfi til að leita að ummerkjum um fornar örverur sem gætu hafa lifað í vatni vatnsins. Þrautseigja mun ekki aðeins rannsaka stein úr Mars, heldur einnig safna steinsýnum og geyma þau fyrir framtíðarleiðangur til að snúa aftur til jarðar, þar sem þau verða skoðuð á rannsóknarstofunni.

5. Sýning á SuperCam rekstri um borð í Perseverance flakkanum.

Leita að lífrænum undirskriftum fjallar um fjölda myndavéla og annarra verkfæra flakkarans, sérstaklega Mastcam-Z (staðsett á mastri flakkarans), sem getur þysið inn til að kanna vísindalega áhugaverð skotmörk.

Verkefnisvísindateymið getur sett tækið í notkun. ofurmyndavél þrautseigju beina leysigeislanum að áhugaverðu marki (5), sem myndar lítið ský af rokgjörnu efni, sem hægt er að greina efnasamsetningu þess. Ef þessi gögn lofa góðu getur viðmiðunarhópurinn gefið rannsakanda fyrirmæli. Rover vélfæraarmurstunda ítarlegar rannsóknir. Armurinn er meðal annars búinn PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), sem notar tiltölulega sterkan röntgengeisla til að leita að hugsanlegum efnaleifum lífs.

Annað tól sem heitir SHERLOCK (skanna vistvænt umhverfi með Raman-dreifingu og ljóma fyrir lífræn og efnafræðileg efni), er útbúinn eigin laser og getur greint styrk lífrænna sameinda og steinefna sem myndast í vatnsumhverfinu. Saman, SHERLOCK i PIXEL Gert er ráð fyrir að þeir leggi fram háupplausnarkort af frumefnum, steinefnum og ögnum í bergi og setlögum Mars, sem gerir stjörnufræðingum kleift að meta samsetningu þeirra og bera kennsl á efnilegustu sýnin til að safna.

NASA tekur nú aðra nálgun við að finna örverur en áður. Ólíkt Sækja víkingÞrautseigja mun ekki leita að efnamerkjum um efnaskipti. Þess í stað mun það sveima yfir yfirborði Mars í leit að útfellum. Þær geta innihaldið þegar dauðar lífverur, svo efnaskipti koma ekki til greina, en efnasamsetning þeirra getur sagt okkur mikið um fyrri líf á þessum stað. Sýnum safnað af Perseverance safna þarf þeim og skila þeim til jarðar í framtíðarverkefni. Greining þeirra fer fram á rannsóknarstofum á jörðu niðri. Því er gert ráð fyrir að endanleg sönnun fyrir tilvist fyrrum Marsbúa muni birtast á jörðinni.

Vísindamenn vonast til að finna yfirborðseiginleika á Mars sem ekki er hægt að útskýra með öðru en tilvist fornu örverulífs. Ein af þessum ímynduðu myndunum gæti verið eitthvað eins og stromatólít.

Á jörðinni, stromatólít (6) berghaugar myndaðir af örverum meðfram fornum strandlengjum og í öðru umhverfi þar sem mikil orka var til efnaskipta og vatns.

Mest af vatni fór ekki út í geim

Við höfum ekki enn staðfest tilvist lífs í djúpri fortíð Mars, en við erum enn að velta fyrir okkur hvað gæti hafa valdið útrýmingu þess (ef líf hyrfi í raun og færi ekki djúpt undir yfirborðið, til dæmis). Grunnur lífsins, að minnsta kosti eins og við þekkjum það, er vatn. Áætlað snemma mars það gæti innihaldið svo mikið fljótandi vatn að það myndi þekja allt yfirborð sitt með 100 til 1500 m þykku lagi. Í dag er Mars hins vegar meira eins og þurr eyðimörk.og vísindamenn eru enn að reyna að komast að því hvað olli þessum breytingum.

Vísindamenn reyna til dæmis að útskýra hvernig missti mars vatnsem var á yfirborði þess fyrir milljörðum ára. Lengst af var talið að mikið af fornu vatni Mars hefði sloppið í gegnum lofthjúpinn og út í geiminn. Um svipað leyti var Mars við það að missa plánetusegulsvið sitt og verndaði lofthjúpinn fyrir agnastrókum sem streymdu frá sólinni. Eftir að segulsviðið tapaðist vegna virkni sólarinnar fór Marslofthjúpurinn að hverfa.og vatnið hvarf með því. Mikið af týndu vatni gæti hafa verið fast í steinum í jarðskorpunni, samkvæmt tiltölulega nýrri rannsókn NASA.

Vísindamenn greindu safn gagna sem safnað var við rannsóknir á Mars í mörg ár og út frá þeim komust þeir hins vegar að þeirri niðurstöðu að losun vatns úr andrúmsloftinu í geimnum ber það aðeins ábyrgð á því að vatn hverfur að hluta úr umhverfi Marsbúa. Útreikningar þeirra sýna að mikið af því vatni sem nú vantar er bundið steinefnum í jarðskorpunni. Niðurstöður þessara greininga voru kynntar Evie Sheller frá Caltech og teymi hennar á 52. Planetary and Lunar Science Conference (LPSC). Grein sem dregur saman niðurstöður þessarar vinnu var birt í tímaritinu Nauka.

Í rannsóknum var sérstaklega hugað að kynmökum. deuterium innihald (þyngri samsæta vetnis) í vetni. Deuter kemur náttúrulega fyrir í vatni um 0,02 prósent. gegn tilvist "venjulegs" vetnis. Venjulegt vetni, vegna lægri atómmassa þess, er auðveldara að komast út úr lofthjúpnum út í geiminn. Aukið hlutfall deuteriums og vetnis segir okkur óbeint hver var hraði vatns frá Mars út í geiminn.

Vísindamennirnir komust að þeirri niðurstöðu að hlutfall deuteriums og vetnis sem sést hefur og jarðfræðilegar vísbendingar um vatnsmagn í fortíð Mars benda til þess að vatnstap plánetunnar gæti ekki hafa átt sér stað eingöngu vegna flótta í andrúmsloftinu í fortíð Mars. pláss. Þess vegna hefur verið lagt til kerfi sem tengir losunina við andrúmsloftið við töku vatns í berginu. Með því að verka á steina gerir vatn leir og önnur vökvuð steinefni að myndast. Sama ferli á sér stað á jörðinni.

Hins vegar, á plánetunni okkar, leiðir virkni tetónískra fleka til þess að gömlu brotin af jarðskorpunni með vökvuðum steinefnum bráðna inn í möttulinn og síðan er vatninu sem myndast kastað aftur út í andrúmsloftið vegna eldfjallaferla. Á Mars án jarðfleka er varðveisla vatns í jarðskorpunni óafturkræft ferli.

Inner Martian Lake District

Við byrjuðum á neðanjarðarlífi og munum snúa aftur að því í lokin. Vísindamenn telja að kjörið búsvæði þess í Aðstæður Marsbúa uppistöðulón gætu leynst djúpt undir jarðvegi og íslögum. Fyrir tveimur árum tilkynntu plánetuvísindamenn um uppgötvun stórs stöðuvatns saltvatn undir ís á suðurpól Marssem var mætt af eldmóði annars vegar, en einnig nokkrum tortryggni.

Hins vegar, árið 2020, staðfestu vísindamenn enn og aftur tilvist þessa vatns og þeir fundu þrjár í viðbót. Uppgötvanirnar, sem greint er frá í tímaritinu Nature Astronomy, voru gerðar með því að nota ratsjárgögn frá Mars Express geimfarinu. „Við greindum sama vatnsgeyminn og fannst áður, en við fundum einnig þrjú önnur vatnsgeymir í kringum aðallónið,“ sagði plánetuvísindamaðurinn Elena Pettinelli frá Rómarháskóla, sem er einn af meðhöfundum rannsóknarinnar. "Þetta er flókið kerfi." Vötnin eru dreifð yfir svæði sem er um 75 þúsund ferkílómetrar. Þetta er svæði sem er um fimmtungur af stærð Þýskalands. Stærsta miðvatnið hefur 30 kílómetra þvermál og er umkringt þremur minni vötnum, hvert um sig nokkra kílómetra breitt.

7. Sjónmynd af neðanjarðarlónum Mars

í vötnum undir jökli, til dæmis á Suðurskautslandinu. Hins vegar getur magn salts sem er til staðar við aðstæður á Mars verið vandamál. Talið er að neðanjarðar vötn á mars (7) verður að hafa hátt saltinnihald svo að vatnið geti haldist fljótandi. Hiti frá innri Mars getur virkað djúpt undir yfirborðinu, en þetta eitt og sér segja vísindamenn ekki nóg til að bræða ísinn. „Frá hitafræðilegu sjónarmiði hlýtur þetta vatn að vera mjög salt,“ segir Pettinelli. Vötn með um fimmfalt saltinnihald sjávar geta haldið uppi lífi en þegar styrkurinn nálgast XNUMX sinnum seltu sjávar er líf ekki til.

Ef við getum loksins fundið það lífið á mars og ef DNA rannsóknir sýna að Mars lífverur eru skyldar lífverum jarðar gæti þessi uppgötvun gjörbylt sýn okkar á uppruna lífs almennt og fært sýn okkar frá eingöngu jarðneskri yfir í jarðneska. Ef rannsóknir sýndu að Mars geimverur hafa ekkert með líf okkar að gera og þróast algjörlega sjálfstætt myndi þetta líka þýða byltingu. Þetta bendir til þess að líf í geimnum sé algengt þar sem það er sjálfstætt upprunnið á fyrstu plánetunni nálægt jörðinni.