Buscant extraterrestres a Mart. Si hi hagués vida, potser va sobreviure?

Mart té tot el necessari perquè la vida existeixi. L'anàlisi dels meteorits de Mart mostra que sota la superfície del planeta hi ha substàncies que poden mantenir la vida, almenys en forma de microorganismes. En alguns llocs, els microbis terrestres també viuen en condicions similars.

Recentment, investigadors de la Universitat de Brown han estudiat Composició química dels meteorits marcians - trossos de roca que van ser llançats des de Mart i van acabar a la Terra. L'anàlisi va demostrar que aquestes roques poden entrar en contacte amb l'aigua. produir energia químicaque permet viure els microorganismes, com a grans profunditats a la Terra.

Va estudiar meteorits poden, segons els científics, constituir una mostra representativa en gran part escorça de Martaixò vol dir que una part important de l'interior del planeta és apta per a la vida. "Les troballes importants per a l'estudi científic de les capes sota la superfície són això allà on hi hagi aigües subterrànies a Marthi ha una bona possibilitat d'accedir-hi prou energia químicaper mantenir la vida microbiana", va dir Jesse Tarnas, cap de l'equip d'investigació, en un comunicat de premsa.

Durant les últimes dècades, s'ha descobert a la Terra que molts organismes viuen a les profunditats de la superfície i, privats d'accés a la llum, treuen la seva energia dels productes de reaccions químiques que es produeixen quan l'aigua entra en contacte amb les roques. Una d'aquestes reaccions és radiòlisi. Això passa quan els elements radioactius de la roca fan que les molècules d'aigua es divideixin en hidrogen i oxigen. L'hidrogen alliberat es dissol en l'aigua present a la zona i en alguns minerals com ara Pirita absorbir oxigen per formar-se sofre.

poden absorbir hidrogen dissolt a l'aigua i utilitzar-lo com a combustible reaccionant amb l'oxigen dels sulfats. Per exemple, al canadenc Mina Kidd Creek (1) Aquest tipus de microbis s'han trobat a gairebé dos quilòmetres de profunditat a l'aigua on el sol no ha penetrat en més de mil milions d'anys.

1. El robot de Boston Dynamics explora la mina

Kidd Creek

W meteorit marcià els investigadors han trobat substàncies necessàries per a la radiòlisi en quantitats suficients per mantenir la vida. així que els antics llocs de restes s'han mantingut pràcticament intactes fins ara.

Estudis anteriors indicaven rastres de sistemes actius d'aigua subterrània al planeta. També hi ha una possibilitat important que aquests sistemes encara existeixin avui dia. Un estudi recent va demostrar, per exemple, la possibilitat d'un llac subterrani sota la capa de gel. Fins ara, l'exploració del subsòl serà més difícil que l'exploració, però, segons els autors de l'article, aquesta no és una tasca a la qual no puguem fer front.

Pistes químiques

L'any 1976 NASA Viking 1 (2) va desembarcar a la plana de Chryse Planitia. Es va convertir en el primer aterratge que va aterrar amb èxit a Mart. "Les primeres pistes van venir quan vam obtenir imatges del víking que mostraven marques de tall a la Terra, generalment a causa de la pluja", va dir. Alexander Hayes, director del Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, en una entrevista a Inverse. "Fa temps que està present a Mart aigua líquidaqui va tallar la superfície i va omplir els cràters, formant llacs».

Vikings 1 i 2 tenien petits "laboratoris" astrobiològics a bord per dur a terme els seus experiments exploratoris. rastres de vida a Mart. L'experiment de Tagged Ejection va implicar barrejar petites mostres de sòl marcià amb gotes d'aigua que contenien una solució nutritiva i algunes de carboni absorbent estudiar les substàncies gasoses que es poden formar organismes vius a Mart.

L'estudi de la mostra de sòl va mostrar signes de metabolismeperò els científics no estaven d'acord sobre si aquest resultat era un signe segur que hi havia vida a Mart, perquè el gas podria haver estat produït per alguna cosa diferent de la vida. Per exemple, també pot activar el sòl creant gas. Un altre experiment realitzat per la missió Viking va buscar rastres de material orgànic i no va trobar res. Quaranta anys després, els científics tracten aquests experiments inicials amb escepticisme.

El desembre de 1984 V. Allan Hills S'ha trobat un tros de Mart a l'Antàrtida. , pesava uns quatre quilos i probablement era de Mart abans que una antiga col·lisió l'aixequés de la superfície. planeta vermell a la terra.

L'any 1996, un grup de científics va mirar dins un fragment de meteorit i van fer un descobriment sorprenent. Dins del meteorit, van trobar estructures semblants a les que podrien formar els microbis (3) ben trobat presència de materials orgànics. Les afirmacions inicials de la vida a Mart no han estat àmpliament acceptades, ja que els científics han trobat altres maneres d'interpretar les estructures de l'interior del meteorit, argumentant que la presència de material orgànic pot haver provocat la contaminació dels materials de la Terra.

3. Micrografia d'un meteorit marcià

dimarts 2008 esperit mandrós va ensopegar amb una forma estranya que sobresortia de la superfície marciana al cràter Gusev. L'estructura s'anomena "coliflor" per la seva forma (4). Així a la Terra formació de sílice associat a l'activitat microbiana. Algunes persones van suposar ràpidament que estaven formades per bacteris marcians. Tanmateix, també es podrien formar per processos no biològics com ara erosió eòlica.

Gairebé una dècada més tard, propietat de la NASA Lasik Curiositat va descobrir restes de sofre, nitrogen, oxigen, fòsfor i carboni (ingredients vitals) mentre perforava la roca marciana. El rover també va trobar sulfats i sulfurs que podrien haver estat utilitzats com a aliment per als microbis a Mart fa milers de milions d'anys.

Els científics creuen que les formes primitives de microbis poden haver trobat prou energia per fer-ho menja roques marcianes. Els minerals també indicaven la composició química de l'aigua abans que s'evaporés de Mart. Segons Hayes, és segur que la gent begui.

4 "Coliflor" marciana fotografiada

Spirit rover

El 2018, Curiosity també va trobar proves addicionals la presència de metà a l'atmosfera marciana. Això va confirmar les observacions anteriors de traces de metà tant per part dels orbitadors com dels rovers. A la Terra, el metà es considera una biosigna i signe de vida. El metà gasós no dura gaire després de la seva producció.descomposició en altres molècules. Els resultats de la investigació mostren que la quantitat de metà a Mart augmenta i disminueix segons l'estació. Això va fer que els científics creguessin encara més que el metà és produït pels organismes vius a Mart. Altres, però, creuen que es pot produir metà a Mart utilitzant una química inorgànica encara desconeguda.

El maig d'aquest any, la NASA va anunciar, a partir de l'anàlisi de les dades d'anàlisi de mostres a Mart (SAM), laboratori de química portàtil a bord del Curiosityque probablement les sals orgàniques estiguin presents a Mart, cosa que pot proporcionar més pistes sobre això Planeta vermell una vegada hi havia vida.

Segons una publicació sobre el tema al Journal of Geophysical Research: Planets, les sals orgàniques com els oxalats i acetats de ferro, calci i magnesi poden ser abundants als sediments superficials de Mart. Aquestes sals són el residu químic dels compostos orgànics. Planificada ExoMars de l'Agència Espacial Europea, que està equipat amb la capacitat de perforar a una profunditat d'uns dos metres, estarà equipat amb l'anomenat L'instrument de Goddardqui analitzarà la química de les capes més profundes del sòl marcià i potser aprendrà més sobre aquestes substàncies orgàniques.

El nou rover està equipat amb equipament per buscar rastres de vida

Des dels anys 70, i amb el temps i les missions, cada cop hi ha més evidències que ho demostren Mart podria haver tingut vida en la seva història primerencaquan el planeta era un món humit i càlid. Tanmateix, fins ara, cap dels descobriments ha proporcionat proves convincents de l'existència de la vida marciana, ni en el passat ni en el present.

A partir del febrer de 2021, els científics volen trobar aquests hipotètics primers signes de vida. A diferència del seu predecessor, el rover Curiosity amb el laboratori MSL a bord, està equipat per cercar i trobar aquest tipus de rastres.

La perseverança pica el cràter del llac, d'uns 40 km d'ample i 500 metres de profunditat, és un cràter situat en una conca al nord de l'equador marcià. El cràter Jezero va contenir un llac que es calcula que es va assecar fa entre 3,5 i 3,8 milions d'anys, el que el converteix en un entorn ideal per buscar rastres de microorganismes antics que podrien haver viscut a les aigües del llac. Perseverança no només estudiarà les roques marcianes, sinó que també recopilarà mostres de roques i les emmagatzemarà per a una futura missió per tornar a la Terra, on seran examinades al laboratori.

5. Visualització del funcionament de la SuperCam a bord del rover Perseverance.

Caça de biosignatures s'ocupa de la gamma de càmeres i altres eines del rover, especialment el Mastcam-Z (situat al pal del rover), que pot fer zoom per explorar objectius científicament interessants.

L'equip científic de la missió pot posar l'instrument en funcionament. persistència de supercam dirigint el raig làser cap a l'objectiu d'interès (5), que crea un petit núvol de material volàtil, la composició química del qual es pot analitzar. Si aquestes dades són prometedores, el grup de control pot donar una ordre a l'investigador. braç robòtic roverrealitzar una investigació en profunditat. El braç està equipat, entre altres coses, amb un PIXL (instrument planetari per a litoquímica de raigs X), que utilitza un feix de raigs X relativament fort per buscar possibles rastres químics de vida.

Una altra eina anomenada SHERLOCK (escaneja entorns habitables mitjançant la dispersió Raman i la luminescència per a substàncies orgàniques i químiques), està equipat amb làser propi i pot detectar les concentracions de molècules orgàniques i minerals que es formen en el medi aquàtic. Junts, SHERLOCK i PIXEL S'espera que proporcionin mapes d'alta resolució d'elements, minerals i partícules a les roques i sediments marcians, que permetin als astrobiòlegs avaluar la seva composició i identificar les mostres més prometedores per recollir.

La NASA està adoptant ara un enfocament diferent per trobar microbis que abans. A diferència descarregar vikingLa perseverança no buscarà signes químics del metabolisme. En canvi, volarà sobre la superfície de Mart a la recerca de dipòsits. Poden contenir organismes ja morts, de manera que el metabolisme està fora de dubte, però la seva composició química ens pot dir molt sobre la vida passada en aquest lloc. Mostres recollides per Perseverança s'han de recollir i tornar a la Terra per a una missió futura. Les seves anàlisis es realitzaran en laboratoris terrestres. Per tant, se suposa que la prova final de l'existència d'antics marcians apareixerà a la Terra.

Els científics esperen trobar una característica de la superfície a Mart que no es pugui explicar per res més que l'existència de vida microbiana antiga. Una d'aquestes formacions imaginàries podria ser alguna cosa així estromatòlit.

a terra, estromatòlit (6) munts de roca formats per microorganismes al llarg de les costes antigues i en altres entorns on hi havia molta energia per al metabolisme i l'aigua.

La major part de l'aigua no va anar a l'espai

Encara no hem confirmat l'existència de vida en el passat profund de Mart, però encara ens preguntem què podria haver provocat la seva extinció (si la vida realment desaparegués, i no s'enfonsés a la superfície, per exemple). La base de la vida, almenys tal com la coneixem, és l'aigua. Estimat primers de Mart podria contenir tanta aigua líquida que cobriria tota la seva superfície amb una capa de 100 a 1500 m de gruix. Avui, però, Mart s'assembla més a un desert sec.i els científics encara estan intentant esbrinar què va causar aquests canvis.

Els científics intenten, per exemple, explicar com Mart va perdre aiguaque va ser a la seva superfície fa milers de milions d'anys. Durant la major part del temps, es va pensar que gran part de l'antiga aigua de Mart havia escapat per la seva atmosfera i cap a l'espai. Al voltant de la mateixa època, Mart estava a punt de perdre el seu camp magnètic planetari, protegint la seva atmosfera d'un raig de partícules que emanaven del Sol. Després que el camp magnètic es va perdre a causa de l'acció del Sol, l'atmosfera marciana va començar a desaparèixer.i l'aigua va desaparèixer amb ella. Gran part de l'aigua perduda podria haver quedat atrapada a les roques de l'escorça del planeta, segons un estudi relativament nou de la NASA.

Els científics van analitzar un conjunt de dades recollides durant l'estudi de Mart durant molts anys, i a partir d'elles, però, van arribar a la conclusió que alliberament d'aigua de l'atmosfera a l'espai, només és responsable de la desaparició parcial de l'aigua de l'entorn marcià. Els seus càlculs mostren que gran part de l'aigua que es troba actualment escassa està lligada als minerals de l'escorça del planeta. Es van presentar els resultats d'aquestes anàlisis Evie Sheller de Caltech i el seu equip a la 52a Conferència de Ciència Planetària i Lunar (LPSC). Un article que resumeix els resultats d'aquest treball es va publicar a la revista Nauka.

En els estudis, es va prestar especial atenció a les relacions sexuals. contingut de deuteri (isòtop més pesat de l'hidrogen) en hidrogen. Deuter es produeix de manera natural a l'aigua al voltant del 0,02 per cent. contra la presència d'hidrogen "normal". L'hidrogen ordinari, a causa de la seva menor massa atòmica, és més fàcil de sortir de l'atmosfera a l'espai. L'augment de la proporció de deuteri a hidrogen ens indica indirectament quina va ser la velocitat de sortida de l'aigua de Mart a l'espai.

Els científics van concloure que la proporció observada de deuteri a hidrogen i l'evidència geològica de l'abundància d'aigua en el passat marcià indiquen que la pèrdua d'aigua del planeta no podria haver-se produït només com a resultat de la fugida atmosfèrica en el passat marcià. espai. Per tant, s'ha proposat un mecanisme que vincula l'alliberament a l'atmosfera amb la captació d'alguna aigua a les roques. En actuar sobre les roques, l'aigua permet que es formi argila i altres minerals hidratats. El mateix procés té lloc a la Terra.

No obstant això, al nostre planeta, l'activitat de les plaques tectòniques porta al fet que els fragments antics de l'escorça terrestre amb minerals hidratats es fonen al mantell, i després l'aigua resultant torna a llançar-se a l'atmosfera com a resultat dels processos volcànics. A Mart sense plaques tectòniques, la retenció d'aigua a l'escorça terrestre és un procés irreversible.

Districte dels llacs marcians interiors

Vam començar amb la vida subterrània i hi tornarem al final. Els científics creuen que el seu hàbitat ideal a Condicions marcianes els embassaments es podrien amagar profundament sota capes de terra i gel. Fa dos anys, els científics planetaris van anunciar el descobriment d'un gran llac aigua salada sota el gel al pol sud de Martque va ser rebut amb entusiasme d'una banda, però també amb cert escepticisme.

Tanmateix, l'any 2020, els investigadors van tornar a confirmar l'existència d'aquest llac i n'han trobat tres més. Els descobriments, informats a la revista Nature Astronomy, es van fer utilitzant dades de radar de la nau espacial Mars Express. "Hem identificat el mateix dipòsit d'aigua que es va descobrir abans, però també vam trobar altres tres dipòsits d'aigua al voltant de l'embassament principal", va dir la científica planetària Elena Pettinelli de la Universitat de Roma, que és un dels coautors de l'estudi. "És un sistema complex". Els llacs s'estenen en una àrea d'uns 75 mil quilòmetres quadrats. Aquesta és una àrea d'aproximadament una cinquena part de la mida d'Alemanya. El llac central més gran té un diàmetre de 30 quilòmetres i està envoltat per tres llacs més petits, cadascun d'uns quants quilòmetres d'ample.

7. Visualització dels embassaments subterranis marcians

als llacs subglacials, per exemple a l'Antàrtida. No obstant això, la quantitat de sal present en condicions marcianes pot ser un problema. Es creu que llacs subterranis a Mart (7) ha de tenir un alt contingut de sal perquè l'aigua pugui romandre líquida. La calor de les profunditats de Mart pot actuar profundament sota la superfície, però només això, diuen els científics, no és suficient per fondre el gel. "Des del punt de vista tèrmic, aquesta aigua ha de ser molt salada", diu Pettinelli. Els llacs amb aproximadament cinc vegades el contingut de sal de l'aigua de mar poden donar suport a la vida, però quan la concentració s'acosta a XNUMX vegades la salinitat de l'aigua de mar, la vida no existeix.

Si finalment el podem trobar vida a Mart i si els estudis d'ADN mostren que els organismes marcians estan relacionats amb els de la Terra, aquest descobriment podria revolucionar la nostra visió de l'origen de la vida en general, canviant la nostra visió de la Terra a la Terra. Si els estudis demostressin que els extraterrestres marcians no tenen res a veure amb les nostres vides i evolucionessin de manera completament independent, això també significaria una revolució. Això suggereix que la vida a l'espai és comuna, ja que es va originar de manera independent al primer planeta prop de la Terra.