Czy na Marsie odnaleziono ślady życia?Czas czytania: 10 min

Wieści ze świata nauki to cykl tekstów skupiających się na najnowszych doniesieniach naukowo-badawczych z różnorodnych dziedzin. W tekstach tych omawiane są bieżące artykuły publikowane w prestiżowych czasopismach naukowych, a także ich znaczenie dla stanu współczesnej wiedzy. Powszechnie znana jest sentencja autorstwa Newtona, zgodnie z którą to, „co my wiemy, to tylko kropelka. Czego nie wiemy, to cały ocean.” Celem tekstów publikowanych w tym dziale jest przybliżenie czytelnikom właśnie tych kropelek.

Nieustannie dowiadujemy się czegoś nowego o Wszechświecie, o jego złożoności, ruchu ciał niebieskich czy o układach planetarnych. Naukowcy i inżynierowie starają się opracowywać coraz lepsze technologie i metody eksploracji kosmosu, aby móc jeszcze lepiej go poznawać¹. Choć możemy prowadzić badania za pomocą teleskopów i metod spektroskopowych², to jednak znacznie bardziej precyzyjne wyniki otrzymamy, jeśli możliwa będzie eksploracja danego ciała niebieskiego za pomocą kosmicznego łazika. Najnowsze doniesienia naukowe dotyczą przede wszystkim trzech łazików: Yutu-2, Perseverance oraz Curiosity Rover.

Łazik Yutu-2

W styczniu 2019 roku na niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca wylądował chiński łazik księżycowy Yutu-2. W artykule, który ukazał się na łamach „Science Robotics”, podsumowane są pierwsze 2 lata eksploracji powierzchni Księżyca. Autorzy dzielą się także szczegółami na temat etapów planowania takiej eksploracji, tzn. omawiają, jak powinno wyglądać określenie zasadniczego celu misji (stworzenie modelu terenu i wybór celów interesujących z naukowego punktu widzenia), planowanie kolejnych etapów wędrówki oraz poszczególnych ruchów w toku jazdy³. Całkowity dystans, jaki pokonał Yutu-2 w tym czasie, to zaledwie 600 metrów, choć jego możliwości techniczne pozwalają na osiąganie prędkości umożliwiających pokonywanie większych dystansów. Zadaniem tego łazika jest jednak bardzo dokładna analiza nie tylko powierzchni Księżyca, ale również wszystkich ruchów łazika, np. siły tarcia kół czy reakcji na charakter podłoża⁴. Analizy te pomogą przede wszystkim w poruszaniu się po powierzchni Księżyca z lepszą wydajnością oraz projektowaniu przyszłych łazików księżycowych, a także umożliwią poznanie składu gleby i rozmieszczenia skał, co może wiele powiedzieć na temat historii powierzchni Księżyca⁵.

Łazik Perseverance

W lutym 2021 roku w ramach misji „NASA Mars 2020” na powierzchni Marsa wylądował planetarny łazik Perseverance, który ma na celu zbadanie marsjańskiego krateru Jezero oraz ogólną analizę warunków panujących na tej planecie, co być może pozwoli na przyszłe wyprawy, w których bezpośredni udział wezmą ludzie⁶. Łazik od samego początku przesyłał do NASA zdjęcia Marsa, a od lipca 2021 roku rozpoczął pobieranie próbek skał, które mają zostać gruntownie przebadane w laboratoriach NASA⁷. Instrumenty naukowe, w jakie został wyposażony Perseverance, to: system kamer z możliwością obrazowania panoramicznego i stereoskopowego; instrument zapewniający obrazowanie oraz analizę składu chemicznego i mineralnego; urządzenie do rentgenowskiej fluorescencyjnej spektrometrii, pozwalającej na określanie składu pierwiastkowego marsjańskiej powierzchni; laser ultrafioletowy do wykrywania związków organicznych i określania mineralogii; instrument do eksperymentalnych prób produkcji tlenu; marsjański analizator dynamiki środowiska oraz eksperymentalny radarowy przetwornik tego, co dzieje się pod marsjańską powierzchnią. Jak do tej pory łazik Perseverance działa bardzo sprawnie, co umożliwia planowanie dalszych przedsięwzięć, aby jak najlepiej poznawać powierzchnię i atmosferę Marsa⁸.

Łazik Curiosity Rover

Znacznie wcześniej, bo w sierpniu 2012 roku, na powierzchni Marsa wylądował Curiosity Rover, czyli łazik wyposażony w zautomatyzowane i autonomiczne laboratorium, wysłany w ramach programu badawczego „Mars Science Laboratory”. Podstawowym zadaniem Curiosity Rover jest ocena możliwości występowania na Marsie w przeszłości potencjalnych warunków do życia, tzn. dokonanie pomiarów meteorologicznych, poszukiwanie pierwiastków biogennych, badanie obecności choćby śladowych ilości wody oraz związków mineralnych z nią związanych, a także przeprowadzenie pomiarów widma wysokoenergetycznego promieniowania naturalnego, zbadanie składu skał i gleby oraz określenie możliwych cykli hydrologicznych⁹.

Curiosity Rover przeprowadza szereg eksperymentów chemicznych mających na celu zbadanie składu fizykochemicznego powierzchni Marsa w szczególności pod kątem poszukiwania tam związków organicznych, które mogłyby świadczyć o dawnej obecności życia. Autonomiczne laboratorium chemiczne na łaziku Curiosity składa się z kilku podsystemów do przeprowadzania precyzyjnych reakcji chemicznych w celu wykrywania określonych pierwiastków i związków wchodzących w skład powierzchni Marsa. Badania przebiegają w ten sposób, że łazik nabiera trochę marsjańskiego pyłu, na początku nieco nim potrząsa, a następnie trafia on jako materiał badawczy do jednego z kilkudziesięciu małych zbiorników kwarcowych. Następnie materiał poddawany jest analizie z zastosowaniem określonych odczynników chemicznych, aby zbadać jego skład. Analiza polega na wykorzystaniu spektrometrii masowej oraz chromatografii gazowej – powstały kompleks jest przepuszczany przez kolumnę gazową, następnie jego składniki są rozdzielane, aby później pod wpływem światła zbadać, jaki związek chemiczny się tam znajduje. W najnowszym artykule opublikowanym na łamach „Nature Astronomy” doniesiono, że za pomocą takich właśnie autonomicznych urządzeń analitycznych udało się odnaleźć na Marsie kwas benzoesowy oraz amoniak, które mogą być skutkami dawnej obecności życia na Marsie. Jak zauważają autorzy, system ten może umożliwić dalsze poszukiwanie cząsteczek organicznych, mogących być pośrednim świadectwem życia¹⁰.

Inne ślady życia na Marsie?

Analiza próbek pobranych w kraterze Gale na Marsie przez łazik Curiosity dostarczyła bardzo ciekawych informacji na temat potencjalnych śladów dawnego życia na Marsie. Wyniki badania zostały opisane w artykule zatytułowanym Depleted Carbon Isotope Compositions Observed at Gale Crater, Mars [Zubożony skład izotopów węgla zaobserwowane w kraterze Gale na Marsie], który ukazał się w styczniu 2022 roku na łamach „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”¹¹.

W badaniu zastosowano analizę izotopów węgla, która należy do najbardziej rozpowszechnionych metod geochemicznych i pozwala na pośrednie wskazanie ewentualnych procesów biologicznych. Analizy izotopów węgla w marsjańskich skałach osadowych mogą ujawnić elementy obiegu węgla na Marsie. Wartości izotopowe węgla w uwalnianym metanie podczas pirolizy próbek uzyskanych w kraterze Gale wykazują niezwykłą zmienność, co wskazuje, że w próbkach znajdował się węgiel o różnorakim pochodzeniu. Wiele próbek zawierało ten izotop węgla, który na Ziemi jest związany z procesami biologicznymi. Ze względu bowiem na fakt, że na Ziemi organizmy wykorzystują izotop węgla ¹²C do przeprowadzania procesów metabolicznych, jego znalezienie w próbkach ziemskich jest z reguły interpretowane jako świadectwo występowania życia. Chociaż odkrycie jest fascynujące, to niekoniecznie wskazuje na pradawne życie na Marsie. Choć na Ziemi w takiej sytuacji dość szybko by ogłoszono, że są to pozostałości mikrobiologicznego życia, to jednak Mars pod względem warunków do życia diametralnie różni się od Ziemi, a także obieg węgla na Marsie nie jest jeszcze dobrze poznany, dlatego też taka teza byłaby zbyt śmiała.

Istnieją jednak co najmniej 3 hipotezy na temat pochodzenia takiego stężenia izotopu węgla ¹²C na Czerwonej Planecie. Pierwszą z nich są owszem mikroorganizmy wytwarzające metan, który następnie ulegał fotolizie pod wpływem UV i został przekształcony w bardziej złożone cząsteczki organiczne, które następnie stały się składnikiem skał badanych przez Curiosity Rover. Drugą hipotezą jest fotoredukcja atmosferycznego CO₂, zaś trzecią – możliwość, że Układ Słoneczny przechodził dawno temu przez galaktyczny obłok molekularny bogaty w izotop węgla ¹²C, a pył kosmiczny osadził się między innymi na marsjańskich skałach¹². Na pewno w tym względzie konieczne są dalsze badania, przede wszystkim, aby poznać obieg węgla na Marsie, co z pewnością pomoże naukowcom w interpretacji wyników analiz pobranych tam próbek.

Podsumowanie

Badania astrobiologiczne w znacznej mierze skupiają się na poszukiwaniu w kosmosie śladów życia lub przynajmniej warunków mu sprzyjających. Odnalezienie jakichkolwiek wiarygodnych świadectw istnienia życia stanowiłoby najważniejsze odkrycie w historii nauki, ale jednocześnie postawiłoby przed nami kolejne dylematy naukowe i problemy do rozwiązania¹³. Prawdopodobnie właśnie dlatego każde odkrycie, które chociażby w najmniejszym stopniu skłania do wniosku o istnieniu życia poza Ziemią, wzbudza sensacje i skłania do zastanowienia¹⁴. Warto jednak zaznaczyć, że eksplorowanie Marsa, jako planety pod niektórymi względami podobnej do Ziemi (planeta skalista, ten sam Układ Słoneczny, podobna długość doby), może nam wiele powiedzieć nie tylko na temat potencjalnego marsjańskiego życia, ale także na temat tego, co mogło znajdować się dawno temu na młodej Ziemi.

Bartosz Bagrowski

Źródło zdjęcia: Pixabay

Ikonka cyklu: Pixabay

Ostatnia aktualizacja strony: 20.02.2022

Literatura: