Op zoek naar buitenaardse wezens op Mars. Als er leven was, heeft het het misschien overleefd?

Mars heeft alles wat nodig is om leven te laten bestaan. Analyse van meteorieten van Mars laat zien dat er onder het oppervlak van de planeet stoffen zijn die leven kunnen ondersteunen, althans in de vorm van micro-organismen. Op sommige plaatsen leven terrestrische microben ook in vergelijkbare omstandigheden.

Onlangs hebben onderzoekers van Brown University bestudeerd chemische samenstelling van meteorieten op Mars - stukken steen die vanaf Mars zijn gegooid en op aarde terecht zijn gekomen. Uit de analyse bleek dat deze rotsen in contact kunnen komen met water. chemische energie producerenwaardoor micro-organismen kunnen leven, zoals op grote diepten op aarde.

Bestudeerde meteorieten zij kunnen volgens wetenschappers voor een groot deel een representatieve steekproef vormen korst van marsdit betekent dat een aanzienlijk deel van het binnenste van de planeet geschikt is voor levensonderhoud. “Belangrijke bevindingen voor de wetenschappelijke studie van lagen onder het oppervlak zijn dat: overal waar grondwater is op Marser is een goede kans om voldoende toegang te krijgen chemische energieom het microbiële leven in stand te houden”, zegt Jesse Tarnas, hoofd van het onderzoeksteam, in een persbericht.

In de afgelopen decennia is op aarde ontdekt dat veel organismen diep onder het oppervlak leven en, verstoken van toegang tot licht, hun energie putten uit de producten van chemische reacties die optreden wanneer water in contact komt met rotsen. Een van deze reacties is: radiolyse. Dit gebeurt wanneer radioactieve elementen in het gesteente ervoor zorgen dat de watermoleculen worden gesplitst in waterstof en zuurstof. De vrijgekomen waterstof lost op in het in de omgeving aanwezige water en sommige mineralen zoals Pyriet zuurstof absorberen om te vormen zwavel.

ze kunnen waterstof opgelost in water absorberen en als brandstof gebruiken door te reageren met zuurstof uit sulfaten. Bijvoorbeeld in het Canadees Kidd Creek-mijn (1) Dit soort microben is bijna twee kilometer diep gevonden in water waar de zon al meer dan een miljard jaar niet is doorgedrongen.

1. Boston Dynamics-robot verkent de mijn

Kidd Creek

W Mars meteoriet onderzoekers hebben stoffen gevonden die nodig zijn voor radiolyse in hoeveelheden die voldoende zijn om het leven in stand te houden. dus de oude wraklocaties zijn tot nu toe grotendeels intact gebleven.

Eerdere studies gaven aan: sporen van actieve grondwatersystemen op de planeet. Er is ook een aanzienlijke mogelijkheid dat dergelijke systemen vandaag de dag nog steeds bestaan. Een recente studie toonde bijvoorbeeld aan dat de mogelijkheid van een ondergronds meer onder de ijskap. Tot nu toe zal exploratie van de ondergrond moeilijker zijn dan exploratie, maar volgens de auteurs van het artikel is dit geen taak die we niet aankunnen.

Chemische aanwijzingen

In 1976 jaar NASA Viking 1 (2) landde op de vlakte van Chryse Planitia. Het werd de eerste lander die met succes op Mars landde. "De eerste aanwijzingen kwamen toen we foto's ontvingen van de Viking met snijtekens op aarde, meestal als gevolg van regen," zei hij. Alexander Hayes, directeur van het Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, in een interview met Inverse. “Hij is al lang aanwezig op Mars vloeibaar waterdie het oppervlak heeft uitgehouwen en? hij vulde de kraters en vormde meren.

Vikingen 1 en 2 ze hadden kleine astrobiologische "laboratoria" aan boord om hun verkennende experimenten uit te voeren. sporen van leven op Mars. Het Tagged Ejection-experiment omvatte het mengen van kleine monsters van Marsgrond met druppels water met een voedingsoplossing en wat Actieve kool bestudeer de gasvormige stoffen die zich kunnen vormen levende organismen op Mars.

Studie van grondmonster vertoonde tekenen van metabolismemaar wetenschappers waren het er niet over eens of dit resultaat een zeker teken was dat er leven op Mars was, omdat het gas door iets anders dan leven zou kunnen zijn geproduceerd. Het kan bijvoorbeeld ook de bodem activeren door gas te creëren. Een ander experiment uitgevoerd door de Viking-missie zocht naar sporen van organisch materiaal en vond niets. Veertig jaar later behandelen wetenschappers deze eerste experimenten met scepsis.

In december 1984 v. Allan Hills Op Antarctica is een stukje Mars gevonden. , woog ongeveer vier pond en was waarschijnlijk van Mars voordat een oude botsing het van het oppervlak tilde. rode planeet naar aarde.

In 1996 keek een groep wetenschappers in een meteorietfragment en deed een verbazingwekkende ontdekking. In de meteoriet vonden ze structuren die lijken op die welke door microben kunnen worden gevormd (3) goed gevonden de aanwezigheid van organische materialen. Aanvankelijke claims van leven op Mars zijn niet algemeen aanvaard, omdat wetenschappers andere manieren hebben gevonden om de structuren in de meteoriet te interpreteren, met het argument dat de aanwezigheid van organisch materiaal verontreiniging door materialen van de aarde kan hebben veroorzaakt.

3. Microfoto van een Marsmeteoriet

di 2008 lasik geest stuitte op een vreemde vorm die uitstak uit het oppervlak van Mars in de Gusev-krater. De structuur wordt vanwege zijn vorm "bloemkool" genoemd (4). Zo op aarde silica vorming geassocieerd met microbiële activiteit. Sommige mensen gingen er al snel vanuit dat ze werden gevormd door Marsbacteriën. Ze kunnen echter ook worden gevormd door niet-biologische processen zoals: wind erosie.

Bijna een decennium later, eigendom van NASA Lasik Nieuwsgierigheid ontdekte sporen van zwavel, stikstof, zuurstof, fosfor en koolstof (vitale ingrediënten) tijdens het boren in de rotsen van Mars. De rover vond ook sulfaten en sulfiden die miljarden jaren geleden als voedsel voor microben op Mars hadden kunnen worden gebruikt.

Wetenschappers geloven dat primitieve vormen van microben genoeg energie hebben gevonden om eet martiaanse rotsen. De mineralen gaven ook de chemische samenstelling van het water zelf aan voordat het van Mars verdampte. Volgens Hayes is het veilig voor mensen om te drinken.

4Martiaanse 'bloemkool' gefotografeerd

Spirit rover

In 2018 vond Curiosity ook aanvullend bewijs de aanwezigheid van methaan in de atmosfeer van Mars. Dit bevestigde eerdere waarnemingen van sporen van methaan door zowel orbiters als rovers. Op aarde wordt methaan beschouwd als een biosignatuur en teken van leven. Gasvormig methaan gaat niet lang mee na productie.uiteenvallen in andere moleculen. Onderzoeksresultaten tonen aan dat de hoeveelheid methaan op Mars afhankelijk van het seizoen toeneemt en afneemt. Dit bracht wetenschappers ertoe om nog meer te geloven dat methaan wordt geproduceerd door levende organismen op Mars. Anderen geloven echter dat methaan op Mars kan worden geproduceerd met behulp van tot nu toe onbekende anorganische chemie.

In mei van dit jaar kondigde NASA aan, op basis van de analyse van Sample Analysis at Mars (SAM)-gegevens, draagbaar scheikundelab aan boord van Curiositydat er waarschijnlijk organische zouten op Mars aanwezig zijn, wat hier meer aanwijzingen voor kan geven Rode planeet er was eens leven.

Volgens een publicatie over dit onderwerp in het Journal of Geophysical Research: Planets, kunnen organische zouten zoals ijzer-, calcium- en magnesiumoxalaten en -acetaten overvloedig aanwezig zijn in oppervlaktesedimenten op Mars. Deze zouten zijn het chemische residu van organische verbindingen. Gepland Europese ruimtevaartorganisatie ExoMars rover, die is uitgerust met de mogelijkheid om te boren tot een diepte van ongeveer twee meter, zal worden uitgerust met een zgn het Goddard-instrumentdie de chemie van de diepere lagen van de Marsbodem gaat analyseren en misschien meer te weten komt over deze organische stoffen.

De nieuwe rover is uitgerust met apparatuur om te zoeken naar sporen van leven

Sinds de jaren 70, en in de loop van de tijd en tijdens missies, hebben steeds meer bewijzen aangetoond dat Mars had in zijn vroege geschiedenis leven kunnen hebbentoen de planeet een vochtige, warme wereld was. Tot dusverre heeft geen van de ontdekkingen echter overtuigend bewijs geleverd voor het bestaan ​​van leven op Mars, in het verleden of in het heden.

Vanaf februari 2021 willen wetenschappers deze hypothetische vroege tekenen van leven vinden. In tegenstelling tot zijn voorganger, de Curiosity-rover met het MSL-laboratorium aan boord, is hij uitgerust om dergelijke sporen te zoeken en te vinden.

Doorzettingsvermogen prikt in de krater van het meer, ongeveer 40 km breed en 500 meter diep, is een krater in een bassin ten noorden van de evenaar van Mars. Jezero Crater bevatte ooit een meer dat naar schatting 3,5 tot 3,8 miljard jaar geleden was uitgedroogd, waardoor het een ideale omgeving is om te zoeken naar sporen van oude micro-organismen die in de wateren van het meer zouden hebben geleefd. Perseverance zal niet alleen gesteenten van Mars bestuderen, maar ook rotsmonsters verzamelen en opslaan voor een toekomstige missie om terug te keren naar de aarde, waar ze in het laboratorium zullen worden onderzocht.

5. Visualisatie van de werking van de SuperCam aan boord van de Perseverance rover.

Jagen op biosignaturen behandelt de reeks camera's en andere hulpmiddelen van de rover, met name de Mastcam-Z (op de mast van de rover), die kan inzoomen om wetenschappelijk interessante doelen te verkennen.

Het missiewetenschapsteam kan het instrument in gebruik nemen. supercam volharding het richten van de laserstraal op het beoogde doel (5), waardoor een kleine wolk van vluchtig materiaal ontstaat waarvan de chemische samenstelling kan worden geanalyseerd. Als deze gegevens veelbelovend zijn, kan de controlegroep de onderzoeker een opdracht geven. rover robotarmdiepgaand onderzoek doen. De arm is onder meer uitgerust met een PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), die met een relatief sterke röntgenstraal zoekt naar mogelijke chemische sporen van leven.

Een ander hulpmiddel genaamd SHERLOCK (scannen van bewoonbare omgevingen met behulp van Raman-verstrooiing en luminescentie op organische en chemische stoffen), is uitgerust met een eigen laser en kan de concentraties van organische moleculen en mineralen detecteren die zich in het aquatisch milieu vormen. Samen, SHERLOCK i PIXEL Er wordt van ze verwacht dat ze kaarten met hoge resolutie leveren van elementen, mineralen en deeltjes in gesteenten en sedimenten van Mars, waardoor astrobiologen hun samenstelling kunnen beoordelen en de meest veelbelovende monsters kunnen identificeren om te verzamelen.

NASA kiest nu voor een andere benadering om microben te vinden dan voorheen. in tegenstelling tot Viking downloadenDoorzettingsvermogen zal niet zoeken naar chemische tekenen van metabolisme. In plaats daarvan zal het boven het oppervlak van Mars zweven op zoek naar afzettingen. Ze kunnen al dode organismen bevatten, dus metabolisme is uitgesloten, maar hun chemische samenstelling kan ons veel vertellen over het vorige leven op deze plek. Monsters verzameld door Perseverance ze moeten worden verzameld en teruggebracht naar de aarde voor een toekomstige missie. Hun analyse zal worden uitgevoerd in grondlaboratoria. Daarom wordt aangenomen dat het definitieve bewijs van het bestaan ​​van voormalige marsmannetjes op aarde zal verschijnen.

Wetenschappers hopen een oppervlaktekenmerk op Mars te vinden dat niet kan worden verklaard door iets anders dan het bestaan ​​van oud microbieel leven. Een van deze denkbeeldige formaties zou zoiets kunnen zijn als: stromatoliet.

Op de grond, stromatoliet (6) rotsheuvels gevormd door micro-organismen langs oude kustlijnen en in andere omgevingen waar veel energie was voor metabolisme en water.

Het meeste water ging niet de ruimte in

We hebben het bestaan ​​van leven in het diepe verleden van Mars nog niet bevestigd, maar we vragen ons nog steeds af wat het uitsterven zou hebben veroorzaakt (als het leven echt zou verdwijnen en bijvoorbeeld niet diep onder de oppervlakte zou zijn gegaan). De basis van het leven, althans zoals wij het kennen, is water. Geschatte vroege mars het zou zoveel vloeibaar water kunnen bevatten dat het zijn hele oppervlak zou bedekken met een laag van 100 tot 1500 m dik. Tegenwoordig lijkt Mars echter meer op een droge woestijn.en wetenschappers proberen nog steeds uit te zoeken wat deze veranderingen heeft veroorzaakt.

Wetenschappers proberen bijvoorbeeld uit te leggen: hoe verloor mars water?dat was miljarden jaren geleden aan de oppervlakte. Het grootste deel van de tijd werd gedacht dat veel van het oude water van Mars door de atmosfeer en de ruimte was ontsnapt. Rond dezelfde tijd stond Mars op het punt zijn planetair magnetisch veld te verliezen en zijn atmosfeer te beschermen tegen een straal van deeltjes die van de zon kwam. Nadat het magnetische veld verloren was gegaan door de werking van de zon, begon de atmosfeer van Mars te verdwijnen.en het water verdween mee. Volgens een relatief nieuwe NASA-studie zou veel van het verloren water vast kunnen zitten in rotsen in de aardkorst.

Wetenschappers hebben een reeks gegevens geanalyseerd die gedurende vele jaren zijn verzameld tijdens de studie van Mars, en op basis daarvan kwamen ze echter tot de conclusie dat vrijkomen van water uit de atmosfeer in de ruimte is het alleen verantwoordelijk voor de gedeeltelijke verdwijning van water uit de omgeving van Mars. Hun berekeningen laten zien dat veel van het water dat momenteel schaars is, gebonden is aan mineralen in de aardkorst. De resultaten van deze analyses werden gepresenteerd Evie Sheller van Caltech en haar team op de 52e Planetary and Lunar Science Conference (LPSC). Een artikel met een samenvatting van de resultaten van dit werk werd gepubliceerd in het tijdschrift Nauka.

In studies werd speciale aandacht besteed aan geslachtsgemeenschap. deuteriumgehalte (zwaardere isotoop van waterstof) in waterstof. Deuter komt van nature voor in water met ongeveer 0,02 procent. tegen de aanwezigheid van "gewone" waterstof. Gewone waterstof is vanwege zijn lagere atomaire massa gemakkelijker uit de atmosfeer de ruimte in te krijgen. De verhoogde verhouding van deuterium tot waterstof vertelt ons indirect wat de snelheid was waarmee water van Mars de ruimte in ging.

De wetenschappers concludeerden dat de waargenomen verhouding van deuterium tot waterstof en het geologische bewijs voor de overvloed aan water in het verleden van Mars erop wijzen dat het waterverlies van de planeet niet alleen kon zijn opgetreden als gevolg van atmosferische ontsnapping in het verleden van Mars. ruimte. Daarom is een mechanisme voorgesteld dat het vrijkomen aan de atmosfeer koppelt aan het opvangen van wat water in de rotsen. Door op rotsen in te werken, zorgt water ervoor dat klei en andere gehydrateerde mineralen kunnen worden gevormd. Hetzelfde proces vindt plaats op aarde.

Op onze planeet leidt de activiteit van tektonische platen er echter toe dat de oude fragmenten van de aardkorst met gehydrateerde mineralen in de mantel worden gesmolten en vervolgens wordt het resulterende water terug in de atmosfeer gegooid als gevolg van vulkanische processen. Op Mars zonder tektonische platen is het vasthouden van water in de aardkorst een onomkeerbaar proces.

Inner Martian Lake District

We zijn begonnen met het ondergrondse leven en zullen er aan het einde op terugkomen. Wetenschappers geloven dat zijn ideale habitat in omstandigheden op Mars reservoirs kunnen diep onder lagen grond en ijs verborgen zijn. Twee jaar geleden kondigden planetaire wetenschappers de ontdekking van een groot meer aan zout water onder ijs op de Zuidpool van Marsdie enerzijds met enthousiasme werd ontvangen, maar ook met enige scepsis.

In 2020 bevestigden onderzoekers echter opnieuw het bestaan ​​van dit meer en ze vonden er nog drie. De ontdekkingen, gerapporteerd in het tijdschrift Nature Astronomy, zijn gedaan met behulp van radargegevens van het Mars Express-ruimtevaartuig. "We identificeerden hetzelfde waterreservoir dat eerder werd ontdekt, maar we vonden ook drie andere waterreservoirs rond het hoofdreservoir", zegt planetaire wetenschapper Elena Pettinelli van de Universiteit van Rome, een van de co-auteurs van het onderzoek. "Het is een complex systeem." De meren zijn verspreid over een oppervlakte van zo’n 75 duizend vierkante kilometer. Dit is een gebied dat ongeveer een vijfde zo groot is als Duitsland. Het grootste centrale meer heeft een diameter van 30 kilometer en wordt omringd door drie kleinere meren, elk enkele kilometers breed.

7. Visualisatie van ondergrondse reservoirs op Mars

in subglaciale meren, bijvoorbeeld in Antarctica. De hoeveelheid zout die aanwezig is in Mars-omstandigheden kan echter een probleem zijn. Men gelooft dat ondergrondse meren op mars (7) moet een hoog zoutgehalte hebben zodat het water vloeibaar kan blijven. Warmte uit het binnenste van Mars kan diep onder het oppervlak werken, maar dit alleen is volgens wetenschappers niet genoeg om het ijs te doen smelten. "Vanuit thermisch oogpunt moet dit water erg zout zijn", zegt Pettinelli. Meren met ongeveer vijf keer het zoutgehalte van zeewater kunnen leven ondersteunen, maar wanneer de concentratie XNUMX keer het zoutgehalte van zeewater nadert, bestaat er geen leven.

Als we het eindelijk kunnen vinden leven op Mars en als DNA-onderzoeken aantonen dat Mars-organismen verwant zijn aan die van de aarde, zou deze ontdekking onze kijk op de oorsprong van het leven in het algemeen radicaal kunnen veranderen, en onze kijk van puur aarde naar aarde kunnen verschuiven. Als uit studies zou blijken dat buitenaardse wezens op Mars niets met ons leven te maken hebben en volledig onafhankelijk zijn geëvolueerd, zou dat ook een revolutie betekenen. Dit suggereert dat leven in de ruimte gebruikelijk is omdat het onafhankelijk is ontstaan ​​op de eerste planeet in de buurt van de aarde.