Tiår med søk har endelig blitt kronet med suksess: Forskere er i nærheten av å avdekke hvor karbon dukket opp i jorda og atmosfæren på den røde planeten.
Seks år etter arbeidet med Gale-krateret på Marsoverflaten gjorde Curiosity Rover kanskje den viktigste oppdagelsen i jakten på livstegn: den røde planetens steinete overflate vrimler av organiske molekyler, og fra tid til annen siver gass til og med inn i den sjeldne atmosfæren. metan er den enkleste av organiske molekyler. Til sammenligning: på jorden er karbonholdige stoffer livsgrunnlaget.
Begge funnene ble gjort i løpet av analysen av prøver samlet inn av Curiosity. I SAM er roverens miniatyrkjemilaboratorium, også kalt en "ovn", ørsmå fragmenter av luft, stein og jord for "molekylær studier". I prøvene av gammel mudstone ble det således funnet et bredt utvalg av organiske molekyler. En annen studie, som varte ikke mindre enn fem år, fant regelmessige svingninger i metan i den Martiske atmosfæren. Toppen i utslippene var på Mars-sommeren. Resultatene ble publisert i tidsskriftet Science.
Uansett hvordan de begeistrer fantasien, er konklusjonene om fortid, nåtid og fremtidsliv på Mars ennå ikke endelige - metan finnes overalt i atmosfæren til gassgigantene. Og dette snakker på ingen måte om tilstedeværelsen av liv: metan dannes fra et banalt samspill mellom rennende vann og oppvarmede steiner. I tillegg er andre enkle organiske molekyler kjent å finne i noen meteoritter og interstellare gassskyer.”Det er ekstremt vanskelig å vitenskapelig bevise eksistensen av liv på Mars. Dette krever bokstavelig talt å vise et fotografi av fossilet, sier Chris Webster, kjemiker fra Jet Propulsion Laboratory og hovedforfatter av metanforskning.
Hvor ble det av Mars-karbonet?
Selve tilstedeværelsen av organiske molekyler på Mars er ikke overraskende. Som enhver annen planet i solsystemet vårt, mottar Mars jevnlig sin andel av karbonrike mikrometeoritter og kosmisk støv. NASAs Viking-romfartøy, som landet på den røde planeten i 1976, gjorde imidlertid en oppsiktsvekkende oppdagelse: det viste seg at det er enda mindre karbon i Marsjord enn i livløse månebergarter. "Dette var en stor overraskelse," forklarer astrobiolog Caroline Freissinet, medforfatter av studien Curiosity argillite og ved Laboratory for Atmospheric and Space Research i Frankrike, "Dessverre førte dette til at hele Martian-programmet kollapset."
Siden den gang har forskere søkt nidkjær etter karbon på Mars - eller i det minste slitt med å forklare hvorfor det ikke er funnet. Nøkkelen var i 2008 da NASAs Phoenix lander fant perkloratsalter, meget reaktive klorholdige molekyler, i jordprøver tatt nær nordpolen av Mars. Kombinert med sterkt ultrafiolett lys og kosmiske stråler fra verdensrommet, ødelegger perklorater alt organisk materiale på overflaten, og etterlater ingen bevis selv for de følsomme sensorene til Mars-rovere. Kanskje, noen forskere har antydet, lurer det resterende organiske materialet til Mars - og derfor tegn på fortid eller nåtid - i dypet.
Salgsfremmende video:
I 2015 kom Curiosity imidlertid nær ved å bevise eksistensen av organiske molekyler på Mars da den oppvarmet jordprøver til 800 grader i en ovn og oppdaget spor av klorforurensede karbonforbindelser. Helt i begynnelsen av Marsoppdraget oppdaget forskere imidlertid en lekkasje av karbonholdige kjemiske reagenser fra en rekke komponenter i selve "ovnen", noe som kan føre til forurensning av prøvene. For å bekjempe forurensing fokuserte Curiosity-teamet på å søke etter andre prøver av klorholdige organiske stoffer, samtidig som de reduserte temperaturen på "ovnen" - under påfølgende løpeturer varmet den bare opp til 400 grader.
Før teamet tok fatt på en ny oppgave, sørget teamet for at ingenting ble oversett denne gangen. Etter å ha undersøkt nivået av bakgrunnsforurensning, "bakte" Fressinet og hennes kolleger prøver av gjørmsteiner, som strekker seg tre milliarder år tilbake, ved en temperatur på 500 grader Celsius - perkloratene brennes helt med det. Tiofener, relativt små og enkle ringformede molekyler som inneholder både karbon og svovel, ble funnet i asken. Det siste ser ut til å komme fra et svovelrikt mineral kalt jarositt. Tidligere oppdaget Curiosity sine 3,5 milliarder år gamle forekomster i Gale Crater - tilsynelatende dannet de seg på et tidspunkt da det var vann i det fortsatt ikke avkjølte krateret og det var egnet for livet. Forskere mistenker at karbonet i tiofen kommer fra ennå uidentifiserte, men større molekyler,bevart inni jarositt i milliarder av år.
Til tross for kontroversen om funnet, mener George Cody, en geokjemist ved Carnegie Institute of Science som ikke var involvert i studien, dette som et gigantisk skritt fremover. Tilstedeværelsen av disse større molekylene, sier han, antyder tilstedeværelsen av godt bevarte avsetninger av karbon skjult under Marsoverflaten. Slike utsikter, mener han, gir et vitenskapelig grunnlag for de kommende oppdragene for å samle prøver og returnere dem til Jorden. "Hvis dette kan gjøres på Mars, kan du bare forestille deg hva som kan oppnås i jordbaserte laboratorier," sier han.
Årstider og svingninger i metan
I mellomtiden har Curiosity rover gjort det Webster sier er de viktigste metanmålingene i historien. Denne karbonholdige gassen er kritisk fordi det meste av jordens metan er produsert av metanogene mikrober som overlever selv i oksygenfattige miljøer. I tillegg blir metan raskt ødelagt av ultrafiolett stråling, så ethvert funn på Mars er mest sannsynlig "frisk" - gassen ble sluppet først nylig. Ved å bruke "ovnen" fant Webster og kollegene et jevnt bakgrunnsnivå av metan i atmosfæren over Gale Crater. I løpet av de siste fem årene har det vært om lag 0,4 deler per milliard. Og selv om dette beløpet knapt kan påvises, er astrobiologer allerede interessert i det. Det er bemerkelsesverdig at nivået av metan svinger sammen med Marsesesongene: om solfylt sommer er innholdet tre ganger høyere,enn en kald og mørk vinter.
For Webster er denne periodiciteten kanskje den mest spennende av oppdagelsene hans. Tidligere ble det bare funnet bevis på utilsiktede, men ikke sesongmessige utslipp på Mars. «Se for deg at bilen din er søppel. Inntil problemet kommer opp igjen, vet du aldri hva som er galt, forklarer Webster. Han og kollegene spekulerer i at metan kan komme fra dyptliggende akviferer: om sommeren smelter de, frigjøres vann og frisk gass dannes. I følge en annen versjon er disse stoffene eldgamle, og de ble dannet for milliarder av år siden i løpet av forskjellige geologiske og biologiske prosesser. Så frøs de i matriser av is og steiner og skiller seg ut bare når de tines, fra sollys. Og endelig er det en mulighet for at de martaniske metanogenene døs i tarmene på planeten til i dag,periodisk å våkne opp og produsere en karakteristisk gass som de kan identifiseres på.
Andre forskere, som ikke deltok i studien, vurderer betydningen av resultatene for søken etter liv på Mars tvetydig. Michael Mumma, en astrobiolog ved Goddard Space Flight Center, sier målinger er kritiske fordi de gir direkte bevis på hans egne observasjoner. Tidligere skrev han om metanutslipp fra Mars, som han oppdaget ved hjelp av landteleskoper - selv om forskere i kretser godtok hans oppdagelse med vantro.
Planetolog Marc Fries, som fører tilsyn med innsamlingen av kosmisk støv ved Lyndon Johnson Space Center, var skeptisk til de siste funnene av nysgjerrighet. Karbonrike meteoritter og kosmisk støv som kommer inn i den Martiske atmosfæren kan være kilden til de oppgitte mengdene metan, sa han. Han understreker også at sesongperioden ikke er helt i samsvar med marsesesongene. "En streng, evidensbasert tilnærming basert på tilgjengelige bevis antar at Mars alltid har vært og forblir livløs," sier Freese. "Selv å fremføre den motsatte hypotesen krever sterke bevis." Snart vil denne hypotesen kunne testes med dataene fra det felles oppdraget for EU og Russland "Exomars Trace Gas Orbiter". Dette romfartøyet har gått i bane rundt Martian siden 2016 og viser konsentrasjoner av metan og andre gasser ovenfra.
Webster på sin side sier at ingen av de mulige forklaringene favoriseres før endelige konklusjoner er trukket. Fremover gradvis er NASAs tilnærming til Mars-leting, bemerker Fressinet: "Trinn for trinn, oppdrag etter oppdrag."
Adam Mann
