Život na Marsu

Prva slika u boji sa rovera Perseverance, izvor: NASA

Sletanje naučnog rovera Perseverance (Istrajnost) na Mars desilo se u četvrtak, 18.02.2021. Sa Zemlje poleteo 30. jula 2020. godine. Dok su neki instrumenti ovog rovera nadograđeni i moćniji u odnosu na prethodne, neki od njih imaju potpuno nove uloge, poput 2 nova nazvana Šerlok i Votson*, čija će uloga biti mapiranje prisustva određenih minerala i organskih molekula na površinama stena. Mape minerala se takođe mogu kombinovati sa podacima iz drugih instrumenata, uključujući PIXL (planetarni instrument za rendgensku litohemiju). Rover Perseverance će pružiti važne podatke o potrazi za životom na Crvenoj planeti, a jedan od primarnih ciljeva misije je istraživanje mesta sletanja, kratera Jezero.

* SHERLOC - Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals
   WATSON - Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering

Još od njegovog otkrića, ljudi su se pitali da li na Marsu ima života. Persival Lovel je 1895. objavio knjigu Mars, gde je dao mapu kanala na Marsu, za koje je smatrao da su proizvod marsovske civilizacije, kao i da su korišćeni za usmeravanje vode sa polova do sušnih gradova oko ekvatora. Njegova teorija je uticala nastanak brojnih dela, kojima je inspiracija bila ideja života na Marsu, poput Ratova svetova.

Kanali na Marsu, Persival Lovel, izvor: Wikipedia

Šta jednu planetu čini pogodnom za život?

Danas znamo da je svim poznatim živim bićima voda neophodna za život. Iako je teorijski moguće da život nastane i evoluira u drugačijim uslovima, mnogo je lakše suziti pretragu i tražiti one uslove koji su poznati kao optimalni. Tako je i sa potragom života van Zemlje.

Ono što dosadašnji podaci govore je da danas na površini Marsa nema tekuće vode, pre svega zbog niskog pritiska, koji je 100 puta niži od pritiska na Zemlji.  Međutim, ima je u vidu leda na polovima planete. Pretpostavlja se da je ima u dubljim, podzemnim slojevima.

Mars nije oduvek bio tako neprijateljski nastrojen.

Smatra se da su delovi Marsa, nalik Zemlji, nekada bili pod vodom. Razlozi su brojni: današnji izgled reljefa, brojne brazde i kanali, zatim oblici poput delti i krateških jezera. Zidovi kanjona i kratera imaju izgled vododerina, posledice dejstva sile vode. Takođe, i karakteristike podloge, koja je bazne pH vrednosti, kao i minerala olivina i hematita. Sve su to važni podaci na osnovu kojih se smatra da je Mars nekada imao obilje vode.

Istoriju Marsa možemo podeliti na nekoliko epoha, od kojih su najvažnije:

  1. Nojev period, kada je na Marsu postojala velika količina tečne vode, koja je reagovala sa vulkanskim stenama formirajući okruženje sa neutralnom pH vrednosti podloge.
  2. Hisperijski period sa velikom vulkanskom aktivnošću, smatra se da je tad došlo i do kiselih kiša, što je opet uticalo na sastav podloge.
  3. Amazonski period današnji period, koji karakteriše suva sredina, tečna voda se povukla sa površine u dubinu planete. Svakako možemo reći da su nam raniji uslovi bilo pogodniji za život na Marsu od onih koji vladaju danas.

Gradivni elementi i gradivni blokovi života.

Pored vode, za izgradnju života potrebni su nam i gradivni elementi, od kojih će blokovi – amino-kiseline, nukleotidi, lipidi, ugljeni hidrati biti izgrađeni.

UgljenikU atmosferi ugljen dioksid je prisutan u 96%, a znamo da postoje mikroorganizmi koji mogu koristiti ugljen dioksid čak i u ovim uslovima
Vodonikprisutan malim delom u atmosferi u vidu vodene pare, ima ga u okviru vode iz lednika i potencijalno vode koja se nalazi ispod površine podloge
Azotu atmosferi, 2,6%
Kiseoniku atmosferi, 0,14%
Fosfor i sumporima ih u okviru minerala iz vulkanskih stena

Ostalih elemenata, poput magnezijuma, kalcijuma, gvožđa, natrijuma, kalijuma, hlora, takođe ima, nađeni su u stenama Marsa koji se potencijalno mogu iskoristiti u drugačijim reakcijama i biohemijskim putevima.

Izvor energije, kako da obezbedimo dovoljno energije za reakcije koje su potrebne za život?

Mars je u odnosu na Zemlju hladniji zbog veće udaljenosti od Sunca, ali i drugačije putanje oko Sunca. Posledica – manje toplote dospeva do podloge, što dovodi i do drugačije klime

Za razliku od Zemlje, na Marsu ne postoji tektonika ploča, iako se smatra da je postojala pre 4 milijarde godina. Nema globalnog magnetnog polja, ali ima namagnetisanih delova kore. Ono čega je sigurno bilo, su brojni vulkani, koji su bili aktivni od samog nastanka planete. Vulkanska aktivnost je mogla da topi stene i da energiju i materije potrebne za hemijske uslove za život na površini.

Šta je sa fizičkim uslovima?

Kako Mars ima tanak sloj atmosfere i nema dovoljno ozona koji bi štitio, izložen je visokom nivou radijacije, kao i visokom nivou jonizujućeg zračenja. Srećom, podzemni delovi Marsa izgledaju optimističnije, radijacija je smanjena, jonizujuće zračenje takođe, a moguće je i da ima tečne vode. Pa onda, ako bismo tražili život na Marsu, tražili bismo ga u dubljim slojevima, kako površina ne izgleda obecavajuće.

Ono što je interesantno je da u isto vreme kada je na Marsu bilo tekuće vode, pre 4 milijarde godina, na Zemlji je nastajao život, pa je pitanje šta je to što ove dve planete toliko razlikuje.

Nepostojanje ikakvih dokaza o životu na Marsu bi opet donelo dosta novih saznanja, jer bi značilo da nešto na njegovoj površini definitivno odustvuje bez čega je život nemoguć ili da možda ti istraženi delovi nisu nikada naseljeni, tj. da sadrže materije, ali da ih potencijalni organizmi nikada nisu naselili.

Da li smo možda svi poreklom Marsovci?

Da li je zivot mogao da nastane na Marsu pa da je meteoritima prenet na Zemlju?

Transfer materijala između ove dve planete, preko meteorita, se definitivno odigrao. Meteoriti sa Marsa su nađeni na Antarktiku, što znamo po tome što odgovaraju sastavu stena sa Marsa i gasovi nađeni unutar stena odgovaraju hemijskom sastavu gasova sa Marsa. Međutim, da li je i život mogao da bude prenet? Na pronađenom meteoritu su nađeni organski tragovi, što je naučnicima postavilo veliku anegdotu – da li su biološkog porekla ili ne. Otkriveno je da su ipak nebiološkog porekla, ali da je očigledno da na Marsu postoje organska jedinjenja, nastala kao proizvod vulkanske aktivnosti.  Da bi se ovo uopšte desilo, život bi morao da istrpi 3 procesa: lansiranje, tj. izbacivanje sa planete i pritisak, zatim putovanje kroz svemir određeno vreme, kao i ulazak u atmosferu nove planete.

1) Lansiranje možemo simulirati u laboratoriji na Zemlji, mikroorganizmi su u eksperimentu uspeli da prežive potreban pritisak koji bi se desio pri lansiranju.
2) Preživljavanje u svemiru – eksperiment rađen na spoljnjoj jedinici svemirske stanice pokazao je da  mikroorganizmi  mogu preživeti 1,5 godinu izloženi svemiru. To je kratak period za putovanje, ali se smatra da je moguće da prežive i do 6 godina.
3) Ulazak u atmosferu je problem pre svega zbog visoke temperature. Međutim, dobra stvar je što se ta visoka temperatura dešava jako kratak period vremena, kao i da unutar stene temperature mogu biti znatno niže nego na njenoj površini, što bi omogućilo prolazak kroz atmosferu. O tome postoje i podaci sa nekih od nađenih meteorita - dok je spoljnja površina istopljena, unutar meteorita je ostala dovoljno niska temperatura, čak i pogodna za opstanak života.
Meteorit ALH84001 izložen u Smitsonijanu, izvor:Wikipedia

Dakle moguće je da mikroorganizmi prežive sva 3 procesa. Na žalost, još uvek nemamo pouzdane podatke da je do toga sigurno došlo. Nadu pružaju eksperimenti i prikupljeni podaci. Međutim, da bi pristigli život preživeo, mora da se suoči i sa uslovima na novoj planeti.

Viking program

Prve američke letelice koje su dospele do površine Marsa, bile su Viking 1 (1975.) i Viking 2 (1976.). Napravile su prve fotografije, analizirale geološki sastav podloge, kao i sastav atmosfere. Takođe, obe su radile eksperimente vezane za pronalazak znakova života. Eksperimenti su davali kontradiktorne rezultate, dok je jedan od njih, takozvani LR eksperiment, dao pozitivan rezultat na postojanje metabolizma, drugi eksperiment je pokazao da nema organskih materija, a time, smatralo se, da nema ni tragova života. LR eksperiment  je izvođen tako što bi letelice sakupile uzorke tla, ubrizgale kapljicu razblaženog hranljivog rastvora i potom analizirale gasove iznad uzorka, kako bi otkrile proizvode metabolizma. Hranljivi rastvor je u svom sastavu imao radioaktivan ugljenik C-14, pa ako bi došlo do metabolizma, tj. ako postoje mikroorganizmi u podlozi, onda bi C-14 bio pronađen u krajnjim produktima metabolizma, poput ugljen dioksida ili metana. Radioaktivni ugljenik je pronađen u oslobođenim gasovima. Danas znamo da se na tlu Marsa nalaze i nebiološki kandidati, poput perhlorata i metanoata, koji su mogli dati slične rezultate u tom eksperimentu. Kako se rezultati nikada više nisu ponovili, četiri decenije kasnije, naučnici i dalje imaju oprečna mišljenja povodom ovih rezultata, naročito od kad je otkriveno da na Zemlji ima mikroorganizama koji opstaju u ekstremnim uslovima, kao i od pronalaska metana na Marsu. Nadamo se da će nam novi rover doneti mnoga razjašnjenja.

Ako pronađemo život na Marsu, hoće li nam biti srodan?

O mikroorganizmima sposobnim da prežive najesktremnije uslove na Zemlji biće reči u nekom narednom tekstu.

Izvor: mars.nasa.gov

Želite da posmatrate Mars? https://www.google.com/mars/

Izvor i dodatni tekstovi: