Life on Mars: Exploration & Evidence

Når man forestiller seg steder der utenomjordisk liv potensielt kan bo, er det få steder som inspirerer fantasien som en av jordens nærmeste naboer. I århundrer har mennesket sett til Mars og forestilt seg det som et hjem for andre vesener. I løpet av de siste femti årene har forskjellige oppdrag til den røde planeten forsøkt å bestemme sannsynligheten for en slik utvikling. Men hvor sannsynlig er livet på Mars?



Dette bildet fra NASA



Dette bildet fra NASAs Curiosity -rover ser sør for roverens landingssted på Mars mot Mount Sharp. Dette er en del av en større, høyoppløselig fargemosaikk laget av bilder hentet av Curiosity's Mast Camera. Bilde utgitt 14. august 2012.(Bildekreditt: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Et beboelig miljø

Når de søker etter liv, er de fleste astrobiologer enige om det vann er nøkkelen . Alle former for terrestrisk liv krever vann, og selv om det er mulig at livet kan utvikle seg uten den dyrebare væsken, er det lettere å søke etter forhold som er kjent for å være optimale, i stedet for forhold vi antar kan være. ' [ 5 dristige påstander om fremmede liv ]



Dette reiser et problem på Mars. Planeten i dag er tørr og ufruktbar, med det meste av vannet sitt låst inne i polarisen. Planetens tynn atmosfære lar stråling fra solen bestråle overflaten av planeten, noe som bidrar til miljøets utfordringer. Bevis for vann viste seg først i 2000, da bilder fra NASAs Mars Global Surveyor fant sluger som så ut til å ha dannet seg fra rennende vann.

Men Mars var ikke alltid en øde øde . Forskere tror at det tidligere kan ha strømmet vann over overflaten i elver og bekker, og at store hav dekket planeten. Over tid gikk vannet tapt i verdensrommet, men tidlige forhold på den våtere planeten kunne ha vært riktig for livet å utvikle seg. Et estimat antyder at et gammelt hav kunne ha dekket så mye som 19 prosent av planetens overflate, sammenlignet med de 17 prosentene som er dekket av Jordens Atlanterhav.

'Da Mars mistet så mye vann, var planeten sannsynligvis våt i lengre tid enn man tidligere trodde, noe som antydet at den kunne ha vært beboelig lenger,' sa Michael Mumma, seniorforsker ved Goddard, i en uttalelse .



Det er også mulig at flytende vann renner på en moderne Mars, enten på overflaten eller under. Debatten fortsetter i dag om funksjoner kjent som tilbakevendende slope lineae (RSL) dannes fra pågående vannføringer eller rennende sand. 'Vi har tenkt på RSL som mulig flytende vann, men bakkene ligner mer på det vi forventer for tørr sand,' sa Colin Dundas fra U.S. Geological Survey's Astrogeology Science Center i Flagstaff, Arizona, i en uttalelse . 'Denne nye forståelsen av RSL støtter andre bevis som viser at Mars i dag er veldig tørr.

Vann under overflaten kan være enda bedre for livet. Underjordisk vann kan beskytte potensielt liv mot sterk stråling. Det er bevis for en isforekomst på størrelse med Lake Superior. 'Dette forekomsten er sannsynligvis mer tilgjengelig enn de fleste vannis på Mars, fordi det er på en relativt lav breddegrad og ligger i et flatt, jevnt område hvor det ville være lettere å lande et romfartøy enn på noen av de andre områdene med nedgravd is,' forsker Jack Holt ved University of Texas sa i en uttalelse .

Små UFOer

I løpet av de siste fire milliarder årene har Jorden mottatt en rekke besøkende fra Mars. Planeten vår har blitt bombardert av steiner som blåses fra overflaten på den røde planeten, en av få kropper i solsystemet forskere har prøver fra. Av de 34 marsmeteorittene har forskere fastslått at tre har potensial til å bære bevis på tidligere liv på Mars.



En meteoritt som ble funnet i Antarktis skapte overskrifter i 1996 da forskere hevdet at den kunne inneholde bevis på spor av liv på Mars. Mars-steinen, kjent som ALH 84001, inneholdt strukturer som lignet de fossile restene av bakterielignende livsformer. Oppfølgingstester avslørte organisk materiale, selv om debatten om hvorvidt materialet var forårsaket av biologiske prosesser ikke ble avgjort før i 2012, da det ble fastslått at disse viktige ingrediensene hadde blitt dannet på Mars uten involvering av livet .

'Mars har tilsynelatende hatt organisk karbonkjemi i lang tid,' sier hovedforfatter Andrew Steele, mikrobiolog ved Carnegie Institution i Washington, fortalte demokratija.eu .

Imidlertid dannes disse organiske molekylene ikke fra biologi, men fra vulkanisme. Til tross for den steinete opprinnelsen til molekylene, kan deres organiske natur vise seg å være positiv i jakten på livet.

'Vi finner nå ut at Mars har organisk kjemi, og på jorden førte organisk kjemi til liv, så hva er skjebnen til dette materialet på Mars, råvaren som livets byggesteiner er satt sammen fra?' Sa Steele.

Et mikroskopisk utsyn til en tynn skive av Mars -meteoritten Nakhla. Et brudd (tan) og tunneler (i esker) er like i størrelse og form som tunneler knyttet til DNA i terrestriske bergarter. Hvordan disse ble dannet er imidlertid ikke kjent; ingen DNA ble funnet.

Et mikroskopisk utsyn til en tynn skive av Mars -meteoritten Nakhla. Et brudd (tan) og tunneler (i esker) er like i størrelse og form som tunneler knyttet til DNA i terrestriske bergarter. Hvordan disse ble dannet er imidlertid ikke kjent; ingen DNA ble funnet.(Bildekreditt: Oregon State University)

Forskere fant også strukturer som lignet fossile nanobakterier på Nakhla -meteoritten, en del av Mars som landet i Egypt. De bestemte at så mye som tre fjerdedeler av det organiske materialet som finnes på meteoritten ikke kan skyldes forurensning fra jorden. Imidlertid avslørte ytterligere undersøkelse av den sfæriske strukturen, kalt en ovoid, at den mest sannsynlig dannes gjennom andre prosesser enn liv.

'Hensynet til mulige biotiske scenarier for opprinnelsen til den eggformede strukturen i Nakhla mangler i dag noen form for overbevisende bevis,' skrev forskerne i en studie i tidsskriftet Astrobiology . 'Derfor, på grunnlag av de tilgjengelige dataene vi har fått om arten av denne iøynefallende eggformede strukturen i Nakhla, konkluderer vi med at den mest rimelige forklaringen på opprinnelsen er at den ble dannet gjennom abiotiske [fysiske, ikke biologiske] prosesser.'

En tredje meteoritt, Shergotty, inneholder funksjoner som tyder på biofilmrester og mikrobielle samfunn.

'Biofilm gir viktige bevis for bakteriekolonier i den gamle jorden,' sa forskere i en 1999 konferanse abstrakt . 'Det er mulig at noen av klyngene av mikrofossillignende funksjoner kan være kolonier, selv om den tolkningen avhenger av om de enkelte funksjonene virkelig er fossiliserte mikrober.'

Alle disse prøvene gir spennende hint om muligheten for liv i den røde planetens tidlige historie. Men en ny undersøkelse av overflaten har potensial til å avsløre enda mer innsikt i utviklingen av livet på Mars.

Leter etter livet

NASA

NASAs Viking -sonder var de første noensinne som lyktes med å sette fotpute på Mars i en drevet landing. Viking 1 -landeren satte seg i juli 1976 og ble ikke stille før i november 1982. Viking 2 landet i september 1976 og fortsatte å jobbe til april 1980. Kreditt: NASA(Bildekreditt: NASA)

Da NASA satte den første landeren ned på Mars -overflaten, søkte et av eksperimentene etter spor for livet. Selv om Vikings resultater ble ansett som ufattelige, banet de vei for andre sonder inn i planetens miljø. [Mars utforsket: Landers and Rovers since 1971 (Infographic)]

Utforskning av Mars ble satt på vent i mer enn to tiår. Da undersøkelsen av planeten ble gjenopptatt, fokuserte forskere mer på leting etter beboelige miljøer enn etter liv, og spesielt på søken etter vann. De en mengde rovere, bane og landere avslørte bevis på vann under skorpen, varme kilder - betraktet som et utmerket potensielt miljø for livets utvikling - og sporadisk sjelden nedbør. Selv om Curiosity-roveren ikke er et livsoppdagende oppdrag, er det håp om at den kan finne steder som senere besøkende kan utforske og analysere.

Fremtidens oppdrag til Mars kan inkludere retur av prøver, og bringer biter av Marsskorpen tilbake til jorden for å studere. Flere eksperimenter kan kjøres for hånd på jorden enn det som kan utføres av en ekstern robotutforsker, og ville være mer kontrollert enn meteoritter som har ligget på jorden.

'Mars 2020 vil samle prøver for potensiell retur til jorden i fremtiden. Det er på tide at prøve-analysemiljøet blir seriøst med å definere og prioritere Mars-prøvevitenskap, og for å hjelpe til med å gjøre saken til fremtidige oppdrag som vil få disse prøvene hjem, sier David Beaty, medleder for NASAs Returned Sample Science Board. og sjefforsker for Mars Exploration Directorate ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, California, sa på en workshop i 2017.

Men jakten på livet på Mars kan bli stoppet av bekymringer for hvordan man forhindrer å smitte den røde planeten med jordeliv. Gjeldende internasjonal politikk pålegger store økonomiske byrder som gjør å utforske potensielt beboelige områder på Mars til en ekstra utfordring.

`` Poenget er at en grundig rengjøring av et romfartøy med sikte på å lete etter liv på en spesiell region på Mars i dag lett ville koste rundt 500 millioner dollar, '' sa Dirk Schulze-Makuch til demokratija.eu via e-post. Schulze-Makuch, forsker ved Washington State University, og hans kollega Alberto Fairen ved Cornell University forfattet en kommentarartikkel publisert i tidsskriftet Naturgeovitenskap argumenterer for mindre strenge beskyttelsestiltak for Mars.

'Med denne mengden penger kan du helt finansiere et' Discovery-type 'oppdrag til Mars, i likhet med Pathfinder eller InSight,' la han til. 'Derfor, hvis vi slapper av bekymringer for planetarisk beskyttelse i et vikinglignende oppdrag i dag, kan vi legge til et annet lavbudsjettoppdrag i romprogrammet.'

Er vi martianerne?

Overføring av materiale fra Mars til jorden og antagelig tilbake igjen har utløst en del debatt om muligheten for forurensning tidlig i livets historie. Noen forskere hevder at en meteoritt fra jorden kunne ha reist til Mars - eller omvendt. Debatter raser om hvorvidt små organismer ville være hardfør nok til å overleve reisen gjennom et iskaldt, luftfritt, strålefylt vakuum eller sette i gang livet i sitt nye hjem.

Ideen om slik såing er ikke begrenset til interaksjoner med Mars. Noen har foreslått at rusk utenfor solsystemet til og med kan være ansvarlig for gyting av liv på jorden. Men når det gjelder den røde planeten, er det mulig at forskere en dag kan finne liv på Mars - og det kan være et nært forhold.

'Hvis vi finner liv på en annen planet, vil det være virkelig fremmed eller vil det være relatert til oss? Og i så fall, har det gytt oss, eller har vi gytt det? ' forsker Dina Pasini, ved University of Kent, stilt spørsmål ved en uttalelse . 'Vi kan ikke svare på disse spørsmålene akkurat nå, men spørsmålene er ikke så fjerntsatte som man kan tro.'

Følg Nola Taylor Redd kl @NolaTRedd , Facebook , eller Google+ . Følg oss på @Spacedotcom , Facebook eller Google+ .