Desetljeće pretraga konačno su okrunjene uspjehom: znanstvenici su blizu otkrivanja mjesta gdje se ugljik pojavio u tlu i atmosferi crvenog planeta.
Šest godina nakon početka rada u Gale Crateru na Marsovskoj površini, rover Curiosity napravio je možda najvažnije otkriće u potrazi za znakovima života: stjenovita površina crvenog planeta puna je organskim molekulama, a s vremena na vrijeme plin čak i prodire u njegovu razrijeđenu atmosferu metan je najjednostavniji od organskih molekula. Za usporedbu: na Zemlji su ugljične tvari tvari života.
Oba su otkrića izvršena tijekom analize uzoraka prikupljenih od znatiželje. Na SAM-u, roverova minijaturna laboratorija za kemiju, koja se naziva i "pećnica", sitni fragmenti zraka, stijena i zemlje "prženi su" kako bi se proučavali na molekularnoj razini. Tako je u uzorcima drevnog blatnog kamena pronađena široka raznolikost organskih molekula. Druga studija, koja je trajala ne manje od pet godina, otkrila je redovite fluktuacije metana u marsovskoj atmosferi. Vrhunac emisija bio je u marsovskom ljetu. Rezultati su objavljeni u časopisu Science.
Međutim, koliko god oni pobudili maštu, zaključci o prošlom, sadašnjem i budućem životu na Marsu još nisu konačni - metan se nalazi posvuda u atmosferi plinskih divova. A to nipošto ne govori o prisutnosti života: metan nastaje iz banalne interakcije između tekuće vode i zagrijanog kamenja. Pored toga, poznato je da se i druge jednostavne organske molekule nalaze u nekim meteoritima i međuzvjezdanim plinskim oblacima. „Izuzetno je teško znanstveno dokazati postojanje života na Marsu. Ovo zahtijeva doslovno prikazivanje fotografije fosila , kaže Chris Webster, kemičar laboratorija za mlazni pogon i vodeći autor istraživanja metana.
Kamo je otišao marsovski ugljik?
Sama prisutnost organskih molekula na Marsu ne iznenađuje. Kao i bilo koji drugi planet u našem Sunčevom sustavu, Mars redovito prima svoj udio mikrometeorita bogatih ugljikom i kozmičke prašine. Međutim, NASA-in svemirski brod Viking, koji je sletio na crveni planet 1976. godine, napravio je senzacionalno otkriće: pokazalo se da u marsovskom tlu ima čak manje ugljika nego u beživotnim mjesečevim stijenama. "Ovo je bilo veliko iznenađenje", objašnjava astrobiologinja Caroline Freissinet, koautorica studije argilita Curiosity i istraživačica u laboratoriju za atmosferska i svemirska istraživanja u Francuskoj. "Nažalost, to je dovelo do napuštanja cijelog marsovskog programa."
Od tada znanstvenici zdušno pretražuju ugljik na Marsu - ili se barem trude objasniti zašto ga ne pronađu. Do ključnog značaja došlo je 2008. godine, kada je NASA-in Lander Phoenix pronašao perkloratne soli, visoko reaktivne molekule koje sadrže klor, u uzorcima tla uzetim u blizini sjevernog pola Marsa. U kombinaciji sa svijetlom ultraljubičastom svjetlošću i kozmičkim zrakama iz svemira, perhlorati uništavaju svu organsku tvar na površini, ne ostavljajući nikakve dokaze ni za osjetljive senzore Mars rovera. Možda su neki istraživači sugerirali da preostala organska tvar Marsa - i, prema tome, bilo kakvi znakovi prošlog ili sadašnjeg života - vrebaju u njegovim dubinama.
Promotivni video:
U 2015. godini, međutim, znatiželja je bila blizu dokazivanja postojanja organskih molekula na Marsu kada je, zagrijavajući uzorke tla na 800 stupnjeva Celzija, u pećnici otkrila tragove ugljičnih spojeva kontaminiranih klorom. Međutim, na samom početku marsovske misije znanstvenici su otkrili curenje kemijskih reagensa koji sadrže ugljik iz mnogih komponenti same „pećnice“, što bi moglo dovesti do onečišćenja uzoraka. Za borbu protiv zagađenja tim Curiositya usredotočio se na pronalaženje drugih uzoraka organskih tvari koje sadrže klor, istodobno smanjujući temperaturu "pećnice" - tijekom sljedećih vožnja ona se zagrijavala samo do 400 stupnjeva.
Prije nego što je krenuo u novi zadatak, tim se pobrinuo da ovoga puta ništa ne zanemarimo. Nakon ponovne provjere razine zagađenja u pozadini, Fressinet i njezini kolege "ispekli" su uzorke blatnjaka, datiranih prije tri milijarde godina, na temperaturi od 500 Celzijevih stupnjeva - perhlorati su s njom potpuno spaljeni. Tiofeni, relativno male i jednostavne molekule u obliku prstena, koje sadrže i ugljik i sumpor, pronađeni su u pepelu. Čini se da potonji potječe iz minerala bogatog sumporom, zvanog jarosit. Prije toga, Curiosity je otkrio svoja ležišta stara 3,5 milijardi godina u Gale Crateru - očito, formirali su se u vrijeme kada je u još uvijek nehlađenom krateru bilo vode i bilo je pogodno za život. Znanstvenici sumnjaju da ugljik sadržan u tiofenu dolazi iz još neidentificiranih, ali većih molekula,unutar jarosita sačuvanog milijarde godina.
Unatoč kontroverznosti otkrića, George Cody, geokemičar s Carnegie Instituta za znanost koji nije bio uključen u studiju, vjeruje da je ovo ogroman korak naprijed. Prisutnost ovih većih molekula, kaže, sugerira prisutnost dobro sačuvanih naslaga ugljika skrivenih ispod marsovske površine. Takve perspektive, vjeruje on, daju znanstvenu osnovu za nadolazeće misije za prikupljanje uzoraka i njihovo vraćanje na Zemlju. "Ako se to može učiniti na Marsu, zamislite što se sve može postići u zemaljskim laboratorijama", kaže on.
Godišnja doba i fluktuacije metana
U međuvremenu, rover Curiosity napravio je ono što Webster kaže da je najvažnije mjerenje metana u povijesti. Taj ugljični plin je kritičan jer većinu zemnog metana proizvode metanogeni mikrobi koji preživljavaju čak i u okruženjima siromašnim kisikom. Osim toga, metan se brzo uništava ultraljubičastim zračenjem, tako da je svaki nalaz na Marsu najvjerojatnije "svjež" - plin je pušten tek nedavno. Koristeći "pećnicu", Webster i njegovi kolege otkrili su stalnu razinu metana u atmosferi iznad Gale Cratera. U posljednjih pet godina bilo je približno 0,4 dijela na milijardu. I iako je taj iznos jedva otkriti, astrobiolozi ga već zanimaju. Važno je napomenuti da razina metana varira zajedno s marsovskim sezonama: na sunčanom ljetu njegov je sadržaj tri puta veći,nego hladna i mračna zima.
Za Webstera je ta periodičnost možda najuzbudljivija njegova otkrića. Prije toga, na Marsu su pronađeni samo dokazi o slučajnim, ali ne i sezonskim emisijama. „Zamislite da vam automobil smeće. Dok se problem ne ponovi, nikad ne znate što nije u redu , objašnjava Webster. On i njegove kolege nagađaju da metan može doći iz vodonosnika s dubokim vodama: ljeti se tope, oslobađa se voda i stvara se svježi plin. Prema drugoj verziji, ove tvari su drevne i nastale su prije nekoliko milijardi godina tijekom različitih geoloških i bioloških procesa. Tada se smrznu u matricama leda i stijena i ističu se samo prilikom odmrzavanja, od sunčeve svjetlosti. I na kraju, postoji mogućnost da se marsovski metanogeni uspavljuju u utrobama planeta do danas,povremeno se budi i proizvodi karakterističan plin pomoću kojeg se može prepoznati.
Ostali znanstvenici, koji nisu sudjelovali u studiji, ocjenjuju značaj rezultata za traženje života na Marsu dvosmisleno. Michael Mumma, astrobiolog iz Goddard centra za svemirske letove, kaže da su mjerenja kritična jer pružaju izravne dokaze njegovih vlastitih opažanja. Prije toga pisao je o marsovskim emisijama metana koje je otkrio uz pomoć zemaljskih teleskopa - iako su znanstvenici u krugovima prihvaćali njegovo otkriće s nevjericom.
Planetolog Marc Fries, koji nadgleda prikupljanje kozmičke prašine u svemirskom centru Lyndon Johnson, bio je skeptičan u vezi s nedavnim otkrićima znatiželje. Meteoriti bogati ugljikom i kozmička prašina koji ulaze u marsovsku atmosferu mogu biti izvor navedenih količina metana, rekao je. Također naglašava da sezonska periodičnost nije u potpunosti u skladu s marsovskim sezonama. "Strog, utemeljen na činjenicama, pristup zasnovan na dostupnim dokazima pretpostavlja da je Mars uvijek bio i ostao beživotan", kaže Freese. "Čak i iznošenje suprotne hipoteze zahtijeva snažne dokaze." Uskoro će se ova hipoteza moći testirati prema podacima zajedničke misije EU i Rusije "Exomars Orbiter u tragovima plina". Ova svemirska letjelica orbitira Martianom od 2016. godine i prikazuje koncentracije metana i drugih plinova odozgo.
Webster, pak, kaže da nijedno od mogućih objašnjenja nije pogodno do donošenja konačnih zaključaka. Kretanje prema naprijed postupno je NASA-in pristup istraživanju Marsa, Fressinet napominje: "Korak po korak, misija po misiju."
Adam Mann