Decenii de căutări au fost în sfârșit încununați de succes: oamenii de știință sunt aproape de a descoperi unde a apărut carbonul în solul și atmosfera planetei roșii.
La șase ani de la începerea lucrărilor la Gale Crater pe suprafața marțiană, roverul Curiosity a făcut poate cea mai importantă descoperire în căutarea unor semne de viață: suprafața stâncoasă a planetei roșii se tinde de molecule organice și, din când în când, gazul chiar se aruncă în atmosfera sa rarefiată metanul este cea mai simplă dintre moleculele organice. Pentru comparație: pe Pământ, substanțele carbonace stau la baza vieții.
Ambele descoperiri au fost făcute în cursul analizei probelor colectate de Curiosity. La SAM, laboratorul de chimie în miniatură al roverului, numit și „cuptor”, fragmente minuscule de aer, rocă și sol sunt „prăjite” pentru a fi studiate la nivel molecular. Astfel, în probele de piatră de noroi antice, a fost găsită o mare varietate de molecule organice. Un alt studiu, care a durat nu mai puțin de cinci ani, a constatat fluctuații regulate ale metanului în atmosfera marțiană. Vârful emisiilor a fost în vara marțiană. Rezultatele au fost publicate în revista Science.
Cu toate acestea, indiferent de modul în care ele încântă imaginația, concluziile despre viața trecută, prezentă și viitoare de pe Marte nu sunt încă finale - în atmosfera gigantilor cu gaz, metanul se găsește peste tot. Și acest lucru nu vorbește în niciun caz de prezența vieții: metanul se formează dintr-o interacțiune banală între apa curentă și pietre încălzite. În plus, sunt cunoscute alte molecule organice simple la unii meteoriți și nori de gaz interstelari. „Este extrem de dificil să demonstrezi științific existența vieții pe Marte. Aceasta necesită literalmente o fotografie a fosilei”, spune Chris Webster, chimistul Laboratorului de Propulsie Jet și autorul principal al cercetării metanului.
Unde s-a dus carbonul marțian?
Prezența moleculelor organice pe Marte nu este surprinzătoare. Ca orice altă planetă din sistemul nostru solar, Marte primește în mod regulat ponderea sa de micrometeorite bogate în carbon și praf cosmic. Cu toate acestea, nava spațială Viking a NASA, care a aterizat pe planeta roșie în 1976, a făcut o descoperire senzațională: s-a dovedit că în pământul marțian există chiar și mai puțin carbon decât în rocile lunare fără viață. "Aceasta a fost o mare surpriză", explică astrobiologul Caroline Freissinet, coautorul studiului Curiosity Argillite și al Laboratorului pentru Cercetări Atmosferice și Spațiale din Franța. "Din păcate, acest lucru a dus la prăbușirea întregului program marțian."
De atunci, oamenii de știință au căutat cu zel cărbune pe Marte - sau cel puțin s-au străduit să explice de ce nu este găsit. Chestia-cheie a apărut în 2008, când debarcătorul Phoenix al NASA a găsit săruri de perclorat, molecule extrem de reactive care conțin clor, în probe de sol prelevate lângă polul nord al lui Marte. Combinate cu lumină ultravioletă strălucitoare și raze cosmice din spațiu, perclorații distrug toată materia organică de pe suprafață, fără a lăsa dovezi nici măcar pentru senzorii sensibili ai rovers Marte. Poate că unii cercetători au sugerat, materia organică reziduală a Marte - și, prin urmare, orice semne ale vieții trecute sau prezente - se ascund în adâncurile sale.
Video promotional:
În 2015, însă, Curiosity s-a apropiat de a demonstra existența moleculelor organice pe Marte, când, încălzind probele de sol la 800 de grade Celsius într-un cuptor, a descoperit urme de compuși de carbon contaminate cu clor. Cu toate acestea, la începutul misiunii marțiene, oamenii de știință au descoperit o scurgere de substanțe chimice conținând carbon din mai multe componente ale „cuptorului” în sine, ceea ce ar putea duce la contaminarea eșantioanelor. Pentru a combate poluarea, echipa Curiosity s-a concentrat pe găsirea altor probe de organice care conțin clor, reducând simultan temperatura „cuptorului” - în timpul rulărilor ulterioare, acesta a fost încălzit doar până la 400 de grade.
Înainte de a se apuca de o nouă sarcină, echipa s-a asigurat că nu a fost trecut cu vederea nimic de data aceasta. După ce au verificat nivelul de poluare de fond, Fressinet și colegii ei au „copt” probe de pietre de noroi, care datează de trei miliarde de ani, la o temperatură de 500 de grade Celsius - perclorații sunt complet arse cu acesta. Tiofenele, molecule relativ mici și sub formă de inel care conțin atât carbon, cât și sulf, au fost găsite în cenușă. Acesta din urmă pare să provină dintr-un mineral bogat în sulf numit jarosit. Anterior, Curiosity și-a descoperit depozitele vechi de 3,5 miliarde de ani în Craterul Gale - se pare că acestea s-au format într-un moment în care exista apă în craterul încă neacoperit și era potrivit pentru viață. Oamenii de știință bănuiesc că carbonul conținut în tiofen provine din molecule încă neidentificate, dar mai mari,conservat în jarositul timp de miliarde de ani.
În ciuda controversei descoperirii, George Cody, geochimist la Institutul de Știință Carnegie care nu a fost implicat în studiu, consideră că acesta este un pas uriaș înainte. Prezența acestor molecule mai mari sugerează prezența depozitelor de carbon bine conservate ascunse sub suprafața marțiană. Este de părere că aceste perspective pot oferi o bază științifică pentru viitoarele misiuni de colectare a mostrelor și returnarea lor pe Pământ. „Dacă acest lucru se poate face pe Marte, imaginați-vă ce se poate realiza în laboratoarele terestre”, spune el.
Anotimpurile și fluctuațiile metanului
Între timp, roverul Curiosity a făcut ceea ce Webster spune că sunt cele mai importante măsurători de metan din istorie. Acest gaz carbonos este esențial deoarece majoritatea metanului Pământului este produs de microbi metanogeni care supraviețuiesc chiar și în medii sărace cu oxigen. În plus, metanul este rapid distrus de radiațiile ultraviolete, astfel încât orice descoperire de pe Marte este cel mai probabil „proaspătă” - gazul a fost eliberat recent. Folosind „cuptorul”, Webster și colegii săi au găsit un nivel constant de fundal de metan în atmosfera de deasupra craterului Gale. În ultimii cinci ani, a fost de aproximativ 0,4 părți pe miliard. Și deși această sumă este abia detectabilă, astrobiologii sunt deja interesați de aceasta. Este de remarcat faptul că nivelul de metan fluctuează odată cu anotimpurile marțiene: în vara însorită, conținutul său este de trei ori mai mare,decât o iarnă rece și întunecată.
Pentru Webster, această periodicitate este poate cea mai interesantă din descoperirile sale. Anterior, pe Marte au fost găsite doar dovezi de emisii accidentale, dar nu sezoniere. „Imaginați-vă că mașina dvs. este nedorită. Până când problema nu reapare, nu știi niciodată ce este greșit”, explică Webster. El și colegii săi speculează că metanul poate proveni din acviferele adânci: vara se topesc, se eliberează apă și se formează gaz proaspăt. Conform unei alte versiuni, aceste substanțe sunt vechi și au fost formate în urmă cu miliarde de ani în cursul diferitelor procese geologice și biologice. Apoi au înghețat în matrici de gheață și roci și ies în evidență numai la decongelare, de lumina soarelui. Și, în sfârșit, există posibilitatea ca metanogenii marțieni să zăbovească în intestinele planetei până în zilele noastre,trezirea periodică și producerea unui gaz caracteristic prin care pot fi identificate.
Alți oameni de știință, care nu au luat parte la studiu, evaluează în mod ambiguu semnificația rezultatelor căutării vieții pe Marte. Michael Mumma, astrobiolog la Centrul de zbor spațial Goddard, spune că măsurătorile sunt critice deoarece oferă dovezi directe ale propriilor observații. Anterior, el a scris despre emisiile de metan marțian, pe care le-a descoperit cu ajutorul telescoapelor terestre - deși oamenii de știință din cercuri au acceptat descoperirea sa cu neîncredere.
Planetologul Marc Fries, care supraveghează colecția de praf cosmic la Lyndon Johnson Space Center, a fost sceptic cu privire la descoperirile recente ale curiozității. A spus el, a spus meteoritele bogate în carbon și praful cosmic care intră în atmosfera marțiană. El subliniază, de asemenea, că periodicitatea sezonieră nu este în întregime în concordanță cu anotimpurile marțiene. „O abordare riguroasă, bazată pe dovezi, bazată pe dovezile disponibile presupune că Marte a fost întotdeauna și rămâne fără viață”, spune Freese. „Chiar și formularea ipotezei opuse necesită dovezi puternice. În curând, această ipoteză va putea fi testată de datele misiunii comune UE-Rusia „Exomars Trace Gaz Orbiter”. Această navă spațială a orbitat pe Martian din 2016 și afișează concentrații de metan și alte gaze de sus.
La rândul său, Webster spune că niciuna dintre explicațiile posibile nu este favorizată până la tragerea concluziilor finale. Avansarea treptată este abordarea NASA în explorarea lui Marte, Fressinet notează: „Pas cu pas, misiune prin misiune”.
Adam Mann
