Polowanie na oznaki życia na Marsie trwa od dziesięcioleci, a do tej pory naukowcy odkryli tylko jałowy brud i skały. Teraz para astronomów uważa, że dziwnie ukształtowane minerały w marsjańskim kraterze mogą być wskazówką, na którą wszyscy czekali.
powiązana zawartość
- Wewnętrzna Ziemia jest pełna egzotycznych form życia
- Szukasz życia poza Ziemią? Uważaj na planety łaźni parowej
- Gdzie są wszyscy obcy? Schronienie przed promieniowaniem wszechświata
- Ciekawość znalazła dowody starożytnego słodkowodnego jeziora na Marsie
W 2008 roku naukowcy ogłosili, że łazik Spirit NASA odkrył złoża minerału zwanego krzemionką opalinową w kraterze Marsa Gusev. Samo to nie jest tak godne uwagi jak kształt krzemionki: jej zewnętrzne warstwy pokryte są drobnymi guzkami, które wyglądają jak główki kalafiora wyrastające z czerwonego brudu.
Nikt nie wie na pewno, jak kształty te - pieszczotliwie nazywane „mikrocyfrowymi występami krzemionki” - powstały. Jednak w oparciu o ostatnie odkrycia na chilijskiej pustyni Steven Ruff i Jack Farmer, obaj z Uniwersytetu Stanowego w Arizonie w Tempe, sądzą, że krzemionkę wyrzeźbili drobnoustroje. Na spotkaniu Amerykańskiej Unii Geofizycznej w grudniu stwierdzili, że te dziwne minerały mogą być naszymi najlepszymi celami w identyfikowaniu dowodów przeszłego życia na Marsie.
Jeśli logika się utrzyma, kalafior krzemionkowy może przejść do historii jako prawdopodobnie największe odkrycie w astronomii. Ale biologia jest trudna do udowodnienia, zwłaszcza z milionów mil, a Ruff i Farmer nie twierdzą jeszcze o zwycięstwie. Mówią tylko, że być może te zagadkowe wzrosty to mineralne pozdrowienia od starożytnych kosmitów i ktoś powinien to zbadać.
Duch odnalazł krzemowe wypukłości w pobliżu obszaru „Płyty Głównej” krateru Gusiew, gdzie geolodzy myślą, że gorące źródła lub gejzery przypaliły kiedyś powierzchnię czerwonej planety. Aby zrozumieć, jak wyglądał ten długo nieaktywny krajobraz, musimy przyjrzeć się bliżej domu: hydrotermalne regiony współczesnej Ziemi przypominające Marsa w jego starożytnej przeszłości.
W tym celu Ruff dwukrotnie w ubiegłym roku wędrował na pustynię Atacama w Chile, wysoki płaskowyż na zachód od Andów, wymieniany jako najsuchsze niepolarne miejsce na Ziemi. Naukowcy często porównują tę pustynię do Marsa, i to nie tylko poetycko. To tak jak Mars. Gleba jest podobna, podobnie jak ekstremalny klimat pustynny.
W tej części Atacama pada mniej niż 100 milimetrów rocznie, a temperatury wahają się od -13 ° F do 113 ° F. Przy średniej wysokości 13 000 stóp nad poziomem morza duża część promieniowania ultrafioletowego przedostaje się przez cienką atmosferę do ziemi, podobnie jak karanie promieniujące, które dociera do powierzchni Marsa.
Tak jak interpretujemy zachowanie i emocje innych, zaglądając w naszą własną psychologię, naukowcy rozglądają się po naszej planecie, aby pomóc im w interpretacji Marsa, znalezieniu jego najbardziej nadających się do zamieszkania miejsc i poszukiwaniu oznak życia. Podczas gdy Atacama ma oddychający tlen i lisy ewolucyjne (których Mars nie ma), jego środowisko naśladuje Marsa całkiem dobrze i dobrze reprezentuje to, czym mogła być czerwona planeta, gdy była cieplejsza i wilgotniejsza.
Tak więc, gdy geolodzy widzą w Atacamie lub innym analogu Marsa coś, co pasuje do cechy na czerwonej planecie, rozsądnie dochodzą do wniosku, że obaj mogli uformować się w ten sam sposób. To nie jest doskonała metoda, ale najlepsza, jaką mamy.
„Nie sądzę, aby można było używać nowoczesnych analogów Ziemi do testowania, gdzie można znaleźć marsjańskie drobnoustroje” - mówi Kurt Konhauser z University of Alberta, który jest redaktorem naczelnym czasopisma Geobiology .
Aby zrozumieć Home Plate, sensowne jest, aby Ruff zwrócił się do El Tatio, regionu Atacama, w którym mieszka ponad 80 gejzerów. Podczas gdy większość innych ziemskich zwierząt nie przetrwałaby tutaj długo, wiele drobnoustrojów ma się dobrze, a skamieliny wskazują, że żyły one również w odległej przeszłości. Wnioskując, płyta domowa Marsa mogła kiedyś stworzyć ładny dom mikrobiologiczny.
Ale porównanie idzie dalej: kiedy Ruff przyjrzał się krzemionkowym formacjom El Tatio, zobaczył kształty niezwykle podobne do tych, które Duch widział na Marsie. Braterskie bliźniaki kalafiora istnieją również w Parku Narodowym Yellowstone w Wyoming i Strefie Wulkanicznej Taupo w Nowej Zelandii. W obu tych miejscach krzemionka nosi skamieniałe odciski palców życia mikrobiologicznego.
Ponieważ drobnoustroje wyrzeźbiły cechy krzemionki w Wyoming i Nowej Zelandii, możliwe jest, że pomogły również w tworzeniu formacji w El Tatio. A jeśli mikroby były zaangażowane w kalafior w El Tatio, być może sprawiły, że wyrósł on również na Marsie.
Podpis: Para wiruje w krajobrazie w El Tatio na pustyni Atacama w Chile, jednym z bogatych w gejzer regionów, które mogą przypominać wczesny Mars. (Ben Pipe Photography / Corbis) 
Minerały zabarwiają błoto wokół gejzeru El Tatio na tym zdjęciu wykonanym przez użytkownika Flickra, Francesco Paroni Sterbini. Podczas wypraw na El Tatio Ruff i Farmer znaleźli formacje krzemionki wokół gejzerów, które wyglądają podobnie do tych zauważonych na Marsie. (Francesco Paroni Sterbini, przez Flickr CC BY-ND 2.0) 
Basen szampana w nowozelandzkiej strefie wulkanicznej Taupo został stworzony przez erupcję geotermalną kilkaset lat temu. Ostatnie badania wykazały, że małe formacje krzemionki w basenie są wypełnione zachowanym życiem mikrobiologicznym. (George Steinmetz / Corbis) 
Minerały wyrastają z Basenu Szampana w Nowej Zelandii. (Frank Krahmer / Masterfile / Corbis) 
Opal Pool w Parku Narodowym Yellowstone, Wyoming, kolejne pole gejzerów, które służy jako analog dla wczesnego Marsa. (Michael Yamashita / Corbis) 
Obraz zbliżenia pokazuje stromatolity rosnące w odpływie z Sapphire Pool w Yellowstone. Te formacje są tworzone przez życie mikrobiologiczne. (Roger Ressmeyer / CORBIS) Ale logiczne przeskakiwanie z jednego regionu na drugi - na przykład z Nowej Zelandii do Chile - nie jest trywialne lub zawsze poprawne. Jeszcze bardziej delikatne jest przeskakiwanie na całą inną planetę, gdzie do tej pory naukowcy nie widzieli oznak życia. W końcu historia nie sprzyja przyjaznym dla życia interpretacjom danych z Marsa.
Lądownik Viking 1, który postawił stopę na czerwonej planecie w 1976 roku, przeprowadził tam pierwsze eksperymenty poszukiwania życia. Trzy z nich wyszły puste. Jeden z nich, nazwany eksperymentem uwalniania etykietowanego, wykazał, że coś w glebie wchłonęło roztwór składników odżywczych, który naukowcy go podali, a następnie uwolniło wydzielinę z dwutlenku węgla, tak jakby metabolizował składniki odżywcze. Zespół nie był jednak w stanie powtórzyć tych wyników i po wielu podekscytowaniach naukowcy musieli uznać eksperyment za niejednoznaczny.
Dwadzieścia lat później meteoryt Mars znaleziony na Antarktydzie w 1984 r. Spowodował podobny kerfuf. Naukowiec z NASA David McKay opublikował artykuł w 1996 roku, sugerujący, że kosmiczna skała może zawierać skamieliny niegdysiejszych istot, wywołując poruszenie mediów. Ale inni naukowcy wkrótce wykazali, że „obiekty w kształcie bakterii” i cząsteczki przyjazne dla biologii mogły powstać abiotycznie lub bez pomocy życia.
Podobnie dwutlenek węgla wykryty przez Vikinga mógł być reakcją geochemiczną, a nie biologiczną. Według Konhausera większość potencjalnych biosignatur może również powstać niebiologicznie. Naukowcy musieliby wykluczyć wszystkie te nieożywione możliwości, zanim mogliby z całą pewnością stwierdzić, że nie jesteśmy sami.
Ta lekcja zdecydowanie odnosi się do kalafiora marsjańskiego.
„Pracując nad nowoczesnymi gorącymi źródłami, widziałem wszystkie formy struktur, które wyglądają biologicznie, ale nie są”, mówi Konhauser. Krzemionka może pochodzić z procesów niebiologicznych, a woda, geografia, wiatr lub inne czynniki środowiskowe mogą następnie kształtować ją w złożone struktury. „Ponieważ wygląda biologicznie, nie znaczy, że tak” - mówi.
Zdjęcie zrobione przez orbitę Marsa pokazuje warstwy skały w dużym kanionie zwanym Valles Marineris, w tym wychodnie z opalinowej krzemionki. Na ziemi łazik Duch również znalazł ten minerał w kraterze Gusiew. (NASA / JPL-Caltech / Univ. Of Arizona) 
Artystyczny rendering łazika marsjańskiego. Łazik Spirit wylądował w kraterze Gusev w styczniu 2004 r. (NASA / JPL-Caltech) 
Północny kraniec „Home Plate” w kraterze Gusev, widziany w panoramie połączonej ze zdjęciami zarejestrowanymi przez łazika Mars Spirit w 2009 roku. (NASA / JPL-Caltech) 
Spirit przyjrzał się formacjom krzemionkowym w kraterze Gusev w 1160 dniu swojej misji na Marsie. (NASA / JPL-Caltech) 
Artystyczna koncepcja łazika Mars 2020, który oparty jest na łaziku Curiosity eksplorującym krater Mars Gale. (NASA / JPL-Caltech) Na razie Ruff i Farmer zwracają uwagę na marsjański kalafior, ponieważ wierzą, że warto je dalej studiować. Na przykład zespoły badawcze mogą uważnie przyjrzeć się różnym procesom, które mogły doprowadzić do powstania formacji na Marsie, i pomóc wykluczyć niebiologiczne alternatywy.
„Tylko wtedy, gdy udowodnimy, że coś, co zidentyfikowaliśmy jako potencjalną biosignaturę, zostało wytworzone wyłącznie przez życie, a nie za pomocą jakichkolwiek środków abiotycznych, możemy twierdzić, że znaleziono ostateczne dowody na życie”, mówi Sherry Cady z Pacyfiku Northwest National Laboratory w Richland, który jest członkiem NASA Astrobiology Institute.
Zgadza się, że wzrost krzemionki w Home Plate wygląda jak w pobliżu gorących źródeł na Ziemi. Ale chciałaby zbadać dowody z bliska - i to nie tylko w portretach. „Z pewnością chciałbym, aby niektóre z tych próbek zostały przywiezione” - mówi.
Podczas gdy Spirit zaprzestał naukowego wędrowania w 2010 roku, łazik NAS 2020 Mars 2020, który ma wystartować za kilka lat, ma pobierać próbki do ewentualnego powrotu na Ziemię. Ostatnie spotkanie w celu zawężenia wyboru miejsca lądowania dla łazika utrzymało krater Gusiew na liście kandydatów. Może łazik powinien wybrać trochę tego kalafiora i potencjalnie zmienić Home Plate w bieg domowy.
Podczas gdy czekają na dodatkowe dane z Marsa, Ruff i Farmer będą więcej kopać na Ziemi. Planują zbadać El Tatio, aby sprawdzić, czy jego krzemionka faktycznie pokazuje dzieło żywych istot. Jeśli znajdą pozytywne wyniki, zmniejszą swój łańcuch logiczny o jedną pętlę, być może przybliżając nas do stwierdzenia, czy jakiś jednokomórkowy kuzyn kręcił się kiedyś na czerwonej planecie.
