Mencari alien di Mars. Jika ada kehidupan, mungkinkah itu bertahan?

Mars memiliki semua yang diperlukan untuk kelangsungan hidup. Analisis meteorit dari Mars menunjukkan bahwa ada zat di bawah permukaan planet yang dapat mendukung kehidupan, setidaknya dalam bentuk mikroorganisme. Di beberapa tempat, mikroba terestrial juga hidup dalam kondisi serupa.

Baru-baru ini, para peneliti di Brown University telah mempelajari komposisi kimia meteorit Mars - bongkahan batu yang terlempar dari Mars dan berakhir di Bumi. Analisis menunjukkan bahwa batuan ini dapat bersentuhan dengan air. menghasilkan energi kimiayang memungkinkan mikroorganisme untuk hidup, seperti pada kedalaman yang sangat dalam di Bumi.

Meteorit yang dipelajari mereka mungkin, menurut para ilmuwan, merupakan sampel yang representatif untuk sebagian besar kerak marsini berarti bahwa bagian penting dari interior planet ini cocok untuk penyangga kehidupan. “Temuan penting untuk studi ilmiah tentang lapisan di bawah permukaan adalah bahwa dimanapun ada air tanah di Marsada peluang bagus untuk mengakses cukup energi kimiauntuk menopang kehidupan mikroba,” kata Jesse Tarnas, ketua tim peneliti, dalam siaran persnya.

Selama beberapa dekade terakhir, telah ditemukan di Bumi bahwa banyak organisme hidup jauh di bawah permukaan dan, tanpa akses ke cahaya, menarik energi mereka dari produk reaksi kimia yang terjadi ketika air bersentuhan dengan batu. Salah satu reaksi tersebut adalah radiolisis. Ini terjadi ketika unsur-unsur radioaktif dalam batuan menyebabkan molekul air terpecah menjadi hidrogen dan oksigen. Hidrogen yang dilepaskan larut dalam air yang ada di area tersebut dan beberapa mineral seperti Pirit menyerap oksigen untuk membentuk sulfur.

mereka dapat menyerap hidrogen terlarut dalam air dan menggunakannya sebagai bahan bakar dengan bereaksi dengan oksigen dari sulfat. Misalnya, dalam bahasa Kanada Tambang Kidd Creek (1) Mikroba jenis ini telah ditemukan hampir dua kilometer di dalam air di mana matahari belum menembus lebih dari satu miliar tahun.

1. Robot Boston Dynamics menjelajahi tambang

Kidd Creek

W meteorit Mars peneliti telah menemukan zat yang diperlukan untuk radiolisis dalam jumlah yang cukup untuk menopang kehidupan. jadi situs reruntuhan kuno sebagian besar tetap utuh sampai sekarang.

Studi sebelumnya menunjukkan jejak sistem air tanah aktif di planet ini. Ada juga kemungkinan yang signifikan bahwa sistem seperti itu masih ada sampai sekarang. Satu studi baru-baru ini menunjukkan, misalnya, kemungkinan danau bawah tanah di bawah lapisan es. Sejauh ini, eksplorasi bawah tanah akan lebih sulit daripada eksplorasi, tetapi, menurut penulis artikel, ini bukan tugas yang tidak bisa kita atasi.

Petunjuk kimia

Pada tahun 1976 NASA Viking 1 (2) mendarat di dataran Chryse Planitia. Ini menjadi pendarat pertama yang berhasil mendarat di Mars. “Petunjuk pertama datang ketika kami mendapat foto Viking yang menunjukkan bekas ukiran di Bumi, biasanya karena hujan,” katanya. Alexander Hayes, direktur Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, dalam sebuah wawancara dengan Inverse. “Dia sudah lama hadir di Mars air cairsiapa yang mengukir permukaan dan dia mengisi kawah, membentuk danau'.

Viking 1 dan 2 mereka memiliki "laboratorium" astrobiologis kecil untuk melakukan eksperimen eksplorasi mereka. jejak kehidupan di Mars. Eksperimen Tagged Ejection melibatkan pencampuran sampel kecil tanah Mars dengan tetesan air yang mengandung larutan nutrisi dan beberapa karbon penyerap mempelajari zat gas yang dapat terbentuk organisme hidup di Mars.

Studi sampel tanah menunjukkan tanda-tanda metabolismetetapi para ilmuwan tidak setuju apakah hasil ini merupakan tanda pasti bahwa ada kehidupan di Mars, karena gas itu bisa saja dihasilkan oleh sesuatu selain kehidupan. Misalnya, juga dapat mengaktifkan tanah dengan menciptakan gas. Eksperimen lain yang dilakukan oleh misi Viking mencari jejak bahan organik dan tidak menemukan apa pun. Empat puluh tahun kemudian, para ilmuwan memperlakukan eksperimen awal ini dengan skeptis.

Pada bulan Desember 1984 V. Allan Hills Sepotong Mars telah ditemukan di Antartika. , beratnya sekitar empat pon dan kemungkinan berasal dari Mars sebelum tabrakan kuno mengangkatnya dari permukaan. planet merah ke bumi.

Pada tahun 1996, sekelompok ilmuwan melihat ke dalam pecahan meteorit dan membuat penemuan yang menakjubkan. Di dalam meteorit, mereka menemukan struktur yang mirip dengan yang dapat dibentuk oleh mikroba (3) ditemukan dengan baik keberadaan bahan organik. Klaim awal kehidupan di Mars belum diterima secara luas karena para ilmuwan telah menemukan cara lain untuk menafsirkan struktur di dalam meteorit, dengan alasan bahwa keberadaan bahan organik dapat menyebabkan kontaminasi dari bahan-bahan dari Bumi.

3. Mikrograf meteorit Mars

Sel 2008 semangat licik menemukan bentuk aneh yang menonjol dari permukaan Mars di kawah Gusev. Strukturnya disebut "kembang kol" karena bentuknya (4). Seperti di Bumi pembentukan silika berhubungan dengan aktivitas mikroba. Beberapa orang dengan cepat berasumsi bahwa mereka dibentuk oleh bakteri Mars. Namun, mereka juga dapat dibentuk oleh proses non-biologis seperti: erosi angin.

Hampir satu dekade kemudian, dimiliki oleh NASA Lasik Keingintahuan menemukan jejak belerang, nitrogen, oksigen, fosfor, dan karbon (bahan penting) saat mengebor batuan Mars. Penjelajah juga menemukan sulfat dan sulfida yang bisa digunakan sebagai makanan bagi mikroba di Mars miliaran tahun lalu.

Para ilmuwan percaya bahwa bentuk-bentuk primitif mikroba mungkin telah menemukan energi yang cukup untuk makan batu mars. Mineral juga menunjukkan komposisi kimia air itu sendiri sebelum menguap dari Mars. Menurut Hayes, aman bagi orang untuk minum.

4 'kembang kol' Mars difoto

Penjelajah roh

Di tahun 2018, Curiosity juga menemukan bukti tambahan kehadiran metana di atmosfer Mars. Ini mengkonfirmasi pengamatan sebelumnya tentang jumlah jejak metana oleh pengorbit dan penjelajah. Di Bumi, metana dianggap sebagai biosignature dan tanda kehidupan. Gas metana tidak bertahan lama setelah produksi.terurai menjadi molekul lain. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah metana di Mars meningkat dan menurun tergantung musim. Hal ini membuat para ilmuwan semakin percaya bahwa metana dihasilkan oleh organisme hidup di Mars. Namun, yang lain percaya bahwa metana dapat diproduksi di Mars menggunakan bahan kimia anorganik yang belum diketahui.

Pada bulan Mei tahun ini, NASA mengumumkan, berdasarkan analisis data Analisis Sampel di Mars (SAM), lab kimia portabel di atas Curiositybahwa garam organik kemungkinan ada di Mars, yang dapat memberikan petunjuk lebih lanjut untuk ini planet Merah sekali ada kehidupan.

Menurut sebuah publikasi tentang subjek dalam Journal of Geophysical Research: Planets, garam organik seperti besi, kalsium, dan magnesium oksalat dan asetat mungkin berlimpah di permukaan sedimen di Mars. Garam-garam ini adalah residu kimia dari senyawa organik. Berencana Badan Antariksa Eropa ExoMars rover, yang dilengkapi dengan kemampuan mengebor hingga kedalaman sekitar dua meter, akan dilengkapi dengan apa yang disebut instrumen Goddardyang akan menganalisis kimia lapisan tanah Mars yang lebih dalam dan mungkin belajar lebih banyak tentang bahan organik ini.

Penjelajah baru dilengkapi dengan peralatan untuk mencari jejak kehidupan

Sejak tahun 70-an, dan seiring waktu dan misi, semakin banyak bukti yang menunjukkan bahwa Mars bisa memiliki kehidupan di awal sejarahnyaketika planet ini adalah dunia yang lembab dan hangat. Namun, sejauh ini, tidak ada satu pun penemuan yang memberikan bukti meyakinkan tentang keberadaan kehidupan Mars, baik di masa lalu maupun di masa sekarang.

Mulai Februari 2021, para ilmuwan ingin menemukan tanda-tanda awal kehidupan yang hipotetis ini. Tidak seperti pendahulunya, penjelajah Curiosity dengan laboratorium MSL di dalamnya, dilengkapi untuk mencari dan menemukan jejak tersebut.

Ketekunan menyengat kawah danau, dengan lebar sekitar 40 km dan kedalaman 500 meter, adalah kawah yang terletak di cekungan utara khatulistiwa Mars. Kawah Jezero pernah memiliki danau yang diperkirakan mengering antara 3,5 dan 3,8 miliar tahun yang lalu, menjadikannya lingkungan yang ideal untuk mencari jejak mikro-organisme purba yang bisa hidup di perairan danau. Ketekunan tidak hanya akan mempelajari batuan Mars, tetapi juga mengumpulkan sampel batuan dan menyimpannya untuk misi masa depan untuk kembali ke Bumi, di mana mereka akan dianalisis di laboratorium.

5. Visualisasi pengoperasian SuperCam di atas bajak Perseverance.

Berburu biosignature berurusan dengan jajaran kamera rover dan alat lainnya, terutama Mastcam-Z (terletak di tiang rover), yang dapat memperbesar untuk menjelajahi target yang menarik secara ilmiah.

Tim sains misi dapat mengoperasikan instrumen tersebut. kegigihan kamera super mengarahkan sinar laser ke target yang diinginkan (5), yang menciptakan awan kecil bahan yang mudah menguap, yang komposisi kimianya dapat dianalisis. Jika data ini menjanjikan, kelompok kontrol dapat memberi perintah kepada peneliti. lengan robot penjelajahmelakukan penelitian yang mendalam. Lengan dilengkapi dengan, antara lain, PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), yang menggunakan sinar X-ray yang relatif kuat untuk mencari jejak kimiawi kehidupan yang potensial.

Alat lain yang disebut SHERLOCK (memindai lingkungan layak huni menggunakan hamburan Raman dan pendaran zat organik dan kimia), dilengkapi dengan lasernya sendiri dan dapat mendeteksi konsentrasi molekul dan mineral organik yang terbentuk di lingkungan perairan. Bersama, SHERLOCK i PIXEL Mereka diharapkan dapat menyediakan peta elemen, mineral, dan partikel beresolusi tinggi di batuan dan sedimen Mars, sehingga memungkinkan para ahli astrobiologi untuk menilai komposisinya dan mengidentifikasi sampel yang paling menjanjikan untuk dikumpulkan.

NASA sekarang mengambil pendekatan yang berbeda untuk menemukan mikroba dari sebelumnya. Tidak seperti unduh vikingKegigihan tidak akan mencari tanda-tanda kimiawi metabolisme. Sebaliknya, ia akan melayang di atas permukaan Mars untuk mencari deposit. Mereka mungkin mengandung organisme yang sudah mati, jadi metabolisme tidak mungkin, tetapi komposisi kimianya dapat memberi tahu kita banyak tentang kehidupan lampau di tempat ini. Sampel dikumpulkan oleh Ketekunan mereka perlu dikumpulkan dan dikembalikan ke Bumi untuk misi masa depan. Analisis mereka akan dilakukan di laboratorium darat. Oleh karena itu, diasumsikan bahwa bukti terakhir keberadaan mantan Mars akan muncul di Bumi.

Para ilmuwan berharap dapat menemukan fitur permukaan di Mars yang tidak dapat dijelaskan oleh apa pun selain keberadaan kehidupan mikroba purba. Salah satu formasi imajiner ini mungkin seperti stromatolit.

Di tanah, stromatolit (6) gundukan batu yang dibentuk oleh mikroorganisme di sepanjang garis pantai purba dan di lingkungan lain di mana terdapat banyak energi untuk metabolisme dan air.

Sebagian besar air tidak masuk ke luar angkasa

Kami belum mengkonfirmasi keberadaan kehidupan di masa lalu Mars yang dalam, tetapi kami masih bertanya-tanya apa yang menyebabkan kepunahannya (jika kehidupan benar-benar menghilang, dan tidak masuk jauh di bawah permukaan, misalnya). Dasar kehidupan, setidaknya seperti yang kita ketahui, adalah air. Diperkirakan mars awal itu bisa mengandung begitu banyak air cair sehingga menutupi seluruh permukaannya dengan lapisan setebal 100 hingga 1500 m. Hari ini, bagaimanapun, Mars lebih seperti gurun kering.dan para ilmuwan masih mencoba mencari tahu apa yang menyebabkan perubahan ini.

Para ilmuwan mencoba, misalnya, untuk menjelaskan bagaimana mars kehilangan airyang ada di permukaannya miliaran tahun yang lalu. Untuk sebagian besar waktu, diperkirakan bahwa sebagian besar air purba Mars telah lolos melalui atmosfernya dan ke luar angkasa. Sekitar waktu yang sama, Mars akan kehilangan medan magnet planetnya, melindungi atmosfernya dari pancaran partikel yang berasal dari Matahari. Setelah medan magnet hilang karena aksi Matahari, atmosfer Mars mulai menghilang.dan air menghilang bersamanya. Sebagian besar air yang hilang bisa saja terperangkap di bebatuan di kerak planet, menurut sebuah studi NASA yang relatif baru.

Para ilmuwan menganalisis serangkaian data yang dikumpulkan selama studi Mars selama bertahun-tahun, dan berdasarkan data tersebut, mereka sampai pada kesimpulan bahwa pelepasan air dari atmosfer di luar angkasa, ia hanya bertanggung jawab atas hilangnya sebagian air dari lingkungan Mars. Perhitungan mereka menunjukkan bahwa sebagian besar air yang saat ini kekurangan pasokannya terikat pada mineral di kerak planet. Hasil analisis ini disajikan Evie Sheller dari Caltech dan timnya di Planetary and Lunar Science Conference (LPSC) ke-52. Sebuah artikel yang merangkum hasil karya ini diterbitkan di jurnal Nauka.

Dalam penelitian, perhatian khusus diberikan pada hubungan seksual. kandungan deuterium (isotop hidrogen yang lebih berat) menjadi hidrogen. Deuter terjadi secara alami dalam air sekitar 0,02 persen. terhadap keberadaan hidrogen "normal". Hidrogen biasa, karena massa atomnya yang lebih rendah, lebih mudah keluar dari atmosfer ke luar angkasa. Peningkatan rasio deuterium terhadap hidrogen secara tidak langsung memberi tahu kita berapa kecepatan keluarnya air dari Mars ke luar angkasa.

Para ilmuwan menyimpulkan bahwa rasio deuterium terhadap hidrogen yang diamati dan bukti geologis untuk kelimpahan air di masa lalu Mars menunjukkan bahwa hilangnya air di planet ini tidak mungkin terjadi semata-mata sebagai akibat pelepasan atmosfer di masa lalu Mars. ruang angkasa. Oleh karena itu, mekanisme telah diusulkan yang menghubungkan pelepasan ke atmosfer dengan penangkapan beberapa air di bebatuan. Dengan bekerja pada batu, air memungkinkan tanah liat dan mineral terhidrasi lainnya terbentuk. Proses yang sama terjadi di Bumi.

Namun, di planet kita, aktivitas lempeng tektonik mengarah pada fakta bahwa fragmen lama kerak bumi dengan mineral terhidrasi dilebur ke dalam mantel, dan kemudian air yang dihasilkan dibuang kembali ke atmosfer sebagai akibat dari proses vulkanik. Di Mars tanpa lempeng tektonik, retensi air di kerak bumi adalah proses yang tidak dapat diubah.

Distrik Danau Mars Dalam

Kami mulai dengan kehidupan bawah tanah dan akan kembali ke sana pada akhirnya. Para ilmuwan percaya bahwa habitat idealnya di kondisi Mars waduk bisa tersembunyi jauh di bawah lapisan tanah dan es. Dua tahun lalu, para ilmuwan planet mengumumkan penemuan sebuah danau besar air asin di bawah es di Kutub Selatan Marsyang disambut dengan antusiasme di satu sisi, tetapi juga dengan beberapa skeptisisme.

Namun, pada tahun 2020, para peneliti kembali mengkonfirmasi keberadaan danau ini dan mereka menemukan tiga lagi. Penemuan tersebut, yang dilaporkan dalam jurnal Nature Astronomy, dibuat menggunakan data radar dari pesawat ruang angkasa Mars Express. “Kami mengidentifikasi reservoir air yang sama yang ditemukan sebelumnya, tetapi kami juga menemukan tiga reservoir air lain di sekitar reservoir utama,” kata ilmuwan planet Elena Pettinelli dari University of Rome, yang merupakan salah satu rekan penulis studi tersebut. "Ini adalah sistem yang kompleks." Danau-danau tersebut tersebar di area seluas sekitar 75 ribu kilometer persegi. Ini adalah area sekitar seperlima ukuran Jerman. Danau pusat terbesar memiliki diameter 30 kilometer dan dikelilingi oleh tiga danau kecil, masing-masing selebar beberapa kilometer.

7. Visualisasi reservoir bawah tanah Mars

di danau subglasial, seperti di Antartika. Namun, jumlah garam yang ada dalam kondisi Mars bisa menjadi masalah. Diyakini bahwa danau bawah tanah di mars (7) harus memiliki kadar garam yang tinggi agar air dapat tetap cair. Panas dari kedalaman Mars dapat bekerja jauh di bawah permukaan, tetapi ini saja, kata para ilmuwan, tidak cukup untuk mencairkan es. “Dari sudut pandang termal, air ini pasti sangat asin,” kata Pettinelli. Danau dengan kandungan garam air laut sekitar lima kali lipat dapat mendukung kehidupan, tetapi ketika konsentrasinya mendekati XNUMX kali salinitas air laut, kehidupan tidak ada.

Jika kita akhirnya bisa menemukannya kehidupan di Mars dan jika studi DNA menunjukkan bahwa organisme Mars terkait dengan organisme Bumi, penemuan ini dapat merevolusi pandangan kita tentang asal usul kehidupan secara umum, menggeser pandangan kita dari Bumi murni ke Bumi. Jika penelitian menunjukkan bahwa alien Mars tidak ada hubungannya dengan kehidupan kita dan berevolusi sepenuhnya secara independen, ini juga berarti sebuah revolusi. Ini menunjukkan bahwa kehidupan di luar angkasa adalah umum karena berasal secara independen di planet pertama dekat Bumi.