Desetletja iskanj so končno kronale z uspehom: znanstveniki so blizu razkritja, kjer se je ogljik pojavil v tleh in atmosferi rdečega planeta.
Šest let po začetku dela v Gale Craterju na Marsovski površini je rover Curiosity naredil morda najpomembnejše odkritje v iskanju znakov življenja: kamnita površina rdečega planeta je prepredena z organskimi molekulami, občasno pa plin celo prodre v njeno redfinirano ozračje metan je najpreprostejša od organskih molekul. Za primerjavo: na Zemlji so ogljikove snovi osnova življenja.
Obe odkritji sta bili izvedeni med analizo vzorcev, ki jih je zbral Curiosity. V SAM, roverjevem miniaturnem laboratoriju za kemijo, imenovanem tudi "peč", so drobni delci zraka, kamnin in zemlje "praženi", da jih je treba proučevati na molekularni ravni. Tako so v vzorcih starodavnega blatnika našli najrazličnejše organske molekule. Druga študija, ki je trajala najmanj pet let, je ugotovila, da je metan v marsovskem ozračju redno nihal metan. Vrhunec emisij je bil marsovsko poletje. Rezultati so bili objavljeni v reviji Science.
Vendar ne glede na to, kako vzbujajo domišljijo, sklepi o preteklem, sedanjem in prihodnjem življenju na Marsu še niso dokončni - metan najdemo povsod v atmosferi plinskih velikanov. In to nikakor ne govori o prisotnosti življenja: metan nastane iz banalne interakcije med tekočo vodo in segretimi kamni. Poleg tega so znane druge preproste organske molekule, ki jih najdemo v nekaterih meteoritih in medzvezdnih plinskih oblakih. "Izredno težko je znanstveno dokazati obstoj življenja na Marsu. To zahteva dobesedno prikazovanje fotografije fosila, "pravi Chris Webster, kemičar laboratorija za reaktivni pogon in glavni avtor raziskav metana.
Kam je šel marsovski ogljik?
Sama prisotnost organskih molekul na Marsu ne preseneča. Tako kot kateri koli drug planet v našem sončnem sistemu tudi Mars redno prejema svoj delež mikrometeoritov, bogatih z ogljikom, in kozmičnega prahu. Vendar je Nasino vesoljsko plovilo Viking, ki je pristalo na rdečem planetu leta 1976, doživelo senzacionalno odkritje: izkazalo se je, da je v marsovskih tleh še manj ogljika kot v brezživih lunarnih skalah. "To je bilo veliko presenečenje," razlaga astrobiologinja Caroline Freissinet, soavtorica raziskave argilita Curiosity in raziskovalka v laboratoriju za atmosferske in vesoljske raziskave v Franciji. "Na žalost je to privedlo do opustitve celotnega programa Mars."
Od takrat znanstveniki goreče iščejo ogljik na Marsu - ali se vsaj trudijo razložiti, zakaj ga ne najdejo. Do ključnega pomena je prišlo leta 2008, ko je NASA-jev odlagalec Phoenix v vzorcih zemlje, odvzetih blizu severnega pola Marsa, našel perkloratne soli, visoko reaktivne molekule, ki vsebujejo klor. V kombinaciji s svetlo ultravijolično svetlobo in kozmičnimi žarki iz vesolja perklorati uničujejo vso organsko snov na površini, ne puščajo dokazov niti za občutljive senzorje marsovskih roverjev. Morda nekateri raziskovalci nakazujejo, da ostanki Marsa - in s tem tudi kakršni koli znaki preteklega ali sedanjega življenja - skrivajo v njegovih globinah.
Promocijski video:
V letu 2015 pa se je radovednost približala dokazovanju obstoja organskih molekul na Marsu, ko je, ko je v pečici segreval vzorce zemlje na 800 stopinj Celzija, odkril sledi ogljikovih spojin, onesnaženih s klorom. Vendar so znanstveniki že na samem začetku marsovske misije odkrili puščanje kemičnih reagentov, ki vsebujejo ogljik, iz številnih sestavnih delov same "pečice", kar bi lahko povzročilo kontaminacijo vzorcev. Za boj proti onesnaženju se je ekipa Curiosity osredotočila na iskanje drugih vzorcev organskih snovi, ki vsebujejo klor, ob hkratnem zniževanju temperature "pečice" - med naslednjimi vožnjami se je segrela le do 400 stopinj.
Preden so se lotili nove naloge, je ekipa poskrbela, da tokrat nič ne spregledajo. Po ponovni preverjanju stopnje onesnaženosti ozadja sta Fressinet in njeni sodelavci pri temperaturi 500 stopinj Celzija "pekli" vzorce blatnikov, starih tri milijarde let, - perklorati so popolnoma zgoreli. V pepelu so našli tiofene, relativno majhne in preproste molekule v obliki obroča, ki vsebujejo ogljik in žveplo. Zdi se, da slednji izvira iz žvepla, bogatega minerala, imenovanega jarosit. Pred tem je Curiosity odkril svoja 3,5 milijarde let stara nahajališča v Gale Craterju - očitno so nastali v času, ko je bila v še vedno ohlajenem kraterju voda in je bila primerna za življenje. Znanstveniki sumijo, da ogljik, ki ga vsebuje tiofen, prihaja iz še neidentificiranih, a večjih molekul,znotraj jarosita ohranjenega več milijard let.
Kljub polemiki odkritja George George Cody, geokemik z Carnegie Institute of Science, ki ni bil vključen v raziskavo, meni, da je to velikanski korak naprej. Prisotnost teh večjih molekul, pravi, nakazuje na prisotnost dobro ohranjenih nahajališč ogljika, skritih pod marsovsko površino. Takšni obeti verjamejo, da predstavljajo znanstveno podlago za prihodnje misije za zbiranje vzorcev in vrnitev na Zemljo. "Če je to mogoče storiti na Marsu, si samo predstavljajte, kaj lahko dosežemo v prizemnih laboratorijih," pravi.
Letni časi in nihanja metana
Rover Curiosity je medtem opravil, kar Webster pravi, da je najpomembnejše merjenje metana v zgodovini. Ta ogljikov plin je ključnega pomena, saj večino zemeljskega metana proizvajajo metanogeni mikrobi, ki preživijo tudi v okolju, ki je slabo s kisikom. Poleg tega se metan hitro uniči z ultravijoličnim sevanjem, zato je vsaka najdba na Marsu najverjetneje "sveža" - plin je bil sproščen šele pred kratkim. S pomočjo "pečice" sta Webster in njegovi sodelavci v ozračju nad Gale Craterjem našli stalno raven metana v ozadju. V zadnjih petih letih je bilo približno 0,4 dela na milijardo. In čeprav je ta znesek komaj zaznaven, ga astrobiologi že zanimajo. Omeniti velja, da raven metana niha skupaj z marsovskimi letnimi časi: v sončnem poletju je njegova vsebnost trikrat višja,kot hladna in temna zima.
Za Websterja je ta periodičnost morda najbolj navdušujoča njegova odkritja. Pred tem so na Marsu našli le dokaze o nenamernih, ne pa tudi sezonskih emisijah. Predstavljajte si, da je vaš avto smeti. Dokler se težava ne ponovi, nikoli ne veste, kaj je narobe, «razloži Webster. S sodelavci ugiba, da metan lahko izvira iz globokih vodonosnikov: poleti se topijo, sprošča se voda in nastaja svež plin. Po drugi različici so te snovi starodavne in so nastale pred milijardami let med različnimi geološkimi in biološkimi procesi. Nato se zmrznejo v matrikah ledu in kamninah in izstopajo le pri odmrzovanju od sončne svetlobe. In končno obstaja možnost, da marsovski metanogenoni do danes šepajo v črevesju planeta,se občasno zbujajo in proizvajajo značilen plin, s katerim jih je mogoče prepoznati.
Drugi znanstveniki, ki niso sodelovali v raziskavi, pomen rezultatov za iskanje življenja na Marsu ocenjujejo dvoumno. Michael Mumma, astrobiolog iz vesoljskega letališkega centra Goddard, pravi, da so meritve kritične, ker zagotavljajo neposredne dokaze o njegovih opažanjih. Pred tem je pisal o marsovskih emisijah metana, ki jih je odkril s pomočjo prizemnih teleskopov - čeprav so znanstveniki v krogih njegovo odkritje sprejeli z neverico.
Planetolog Marc Fries, ki nadzira zbiranje kozmičnega prahu v vesoljskem centru Lyndon Johnson, je bil skeptičen do nedavnih odkritij "Radovednosti". Meteoriti, bogati z ogljikom, in kozmični prah, ki vstopajo v marsovsko ozračje, so morda vir prijavljenih količin metana, je dejal. Poudarja tudi, da sezonska periodičnost ni povsem skladna z marsovskimi letnimi časi. "Ta strog, na dokazi temelječ pristop predvideva, da je Mars vedno bil in ostal brez življenja," pravi Freese. "Tudi če bi predstavili nasprotno hipotezo, so potrebni močni dokazi." Kmalu je mogoče to hipotezo preizkusiti na podlagi podatkov skupne misije EU-Rusija "Exomars Orbiter Trace Gas Gas". To vesoljsko plovilo kroži nad Martianom od leta 2016 in od zgoraj prikazuje koncentracije metana in drugih plinov.
Webster pravi, da nobena od možnih razlag ni naklonjena do končnih sklepov. Fressinet ugotavlja: "Korak za korakom, misija po misiji." Postopno je NASA pristop k raziskovanju Marsa.
Adam Mann