Marsin elämänmerkkien metsästys on ollut käynnissä vuosikymmenien ajan, ja toistaiseksi tutkijat ovat löytäneet vain karutonta likaa ja kiviä. Nyt pari tähtitieteilijöitä ajattelee, että Marsin kraatterin sisällä olevat omituiset mineraalit voivat olla johtolanka, jota kaikki ovat odottaneet.
Asiaan liittyvä sisältö
- Sisämaa on täynnä eksoottisia elämänmuotoja
- Etsitkö elämää maan ulkopuolella? Varo höyrysauna Planeetteja
- Missä kaikki ulkomaalaiset ovat? Suojauksen ottaminen maailmankaikkeuden säteilystä
- Uteliaisuus löysi todisteita muinaisesta makeanveden järvestä Marsilla
Vuonna 2008 tutkijat ilmoittivat, että NASA: n Spirit Rover oli löytänyt Marsin Gusevin kraatterista nimeltä mineraalin, nimeltään opaliinisilikaattia, talletuksia. Se yksinään ei ole niin huomionarvoista kuin piidioksidin muoto: Sen ulkokerrokset on peitetty pienillä noduuleilla, jotka näyttävät punaisella lialta itäneinä kukkakaalin päinä.
Kukaan ei tiedä varmasti, kuinka nuo muodot, joita kutsutaan hellästi ”mikro-digitoimaan piidioksidin ulkonemaksi”, muodostuneet. Mutta temppelin Arizonan osavaltion yliopiston Steven Ruffin ja Jack Farmerin, jotka ovat viimeaikaisia löytöjä Chilen autiomaassa, ajattelevat, että mikrobit veistävät piidioksidia. Yhdysvaltain geofysikaalisen liiton kokouksessa joulukuussa he esittivät tapauksen, että nämä omituiset mineraalit saattavat olla parhaat tavoitteemme tunnistaa todisteet aiemmasta elämästä Marsilla.
Jos logiikka pitää paikkansa, piidioksidikaali voi mennä historiaan väitetysti suurimpana havaintona tähtitiedessä. Mutta biologiaa on vaikea todistaa, etenkin miljoonien mailien päässä, ja Ruff ja Farmer eivät vielä väitä voittoa. He sanovat vain, että ehkä nämä arvoitukselliset kasvut ovat muinaisten ulkomaalaisten mineraalitervehdyksiä, ja jonkun pitäisi tutkia.
Henki löysi piidioksidin ulkonemat lähellä Gusevin kraatterin "Kotilautasen" aluetta, missä geologien mielestä kuumat lähteet tai geyserit ovat kerran polttaneet punaisen planeetan pintaa. Ymmärtääksemme, millainen tuo pitkään lepäävä maisema aikaisemmin oli, meidän on katsottava lähemmäksi kotoa: nykyisen maan hydrotermisiä alueita, jotka muistuttavat Marsia sen muinaisessa menneisyydessä.
Tätä varten Ruff on kuluneen vuoden aikana kahdesti kulkenut Chilen Atacama-autiomaahan, korkealle tasangolle Andien länsipuolella, jota pidetään maan kuivimpana ei-polaarisena paikkana. Tutkijat vertaavat tätä autiomaa usein Marsiin, ei vain runollisesti. Se on oikeastaan kuin Mars. Maaperä on samanlainen, kuten myös äärimmäinen aavikon ilmasto.
Tässä Atacaman osassa sataa alle 100 millimetriä vuodessa ja lämpötilat vaihtelevat -13 ° F - 113 ° F. Kun keskimääräinen korkeus on 13 000 jalkaa merenpinnan yläpuolella, paljon ultraviolettisäteilyä saa siitä ohut ilmakehän kautta maahan, samanlainen kuin rankaiseva säteily, joka saavuttaa Marsin pinnan.
Aivan kuten tulkitsemme muiden käyttäytymistä ja tunteita tutkimalla omaa psykologiamme, tutkijat katsovat ympäri planeettamme auttaakseen heitä tulkitsemaan Marsia, löytämään sen sopivimmat paikat ja etsimään elämän merkkejä. Vaikka Atacamassa on hengittävää happea ja evoluuttisesti taitavia kettuja (mitä Marsilla ei ole), sen ympäristö matkii Marsin melko hyvin ja antaa hyvän erottuman siitä, millainen punainen planeetta voi olla, kun se oli lämpimämpi ja kosteampi.
Joten kun geologit näkevät Atacamassa tai toisessa Marsin analogissa jotain, joka vastaa punaisen planeetan ominaisuuksia, he kohtuudella päättelevät, että nämä kaksi olisivat voineet muodostaa samalla tavalla. Se ei ole täydellinen menetelmä, mutta se on paras, mitä meillä on.
"Mielestäni ei ole mitään tapaa käyttää nykyaikaisia Earth-analogeja testatakseen, missä Marsin mikrobit löytyvät", sanoo Kurt Konhauser Albertan yliopistosta, joka on Geobiology- lehden päätoimittaja.
Kotilautan ymmärtämiseksi on järkevää, että Ruff kääntyi El Tatioon, Atacaman alueelle, jolla asuu yli 80 geyseria. Vaikka suurin osa muista maallisista eläimistä ei kestäisi kauan täällä, monet mikrobit toimivat hienosti, ja fossiilisten todisteiden mukaan ne ovat myös menestyneet kaukaisessa menneisyydessä. Päätelmällä, että Marsin kotilevy on saattanut tehdä kerran mukavan mikrobisen kodin.
Mutta vertailu menee pidemmälle: Kun Ruff katsoi tarkkaan El Tation piidioksidimuodostelmiin, hän näki muodot, jotka olivat huomattavan samanlaisia kuin ne, joita Henki oli nähnyt Marsilla. Veljeskukkakaali-kaksosia on myös Wyomingin Yellowstonen kansallispuistossa ja Uuden-Seelannin Taupon vulkaanisella vyöhykkeellä. Molemmissa näissä paikoissa piidioksidi sisältää fossiilisten sormenjäljet mikrobien elämässä.
Koska mikrobit veistoivat piihappoominaisuuksia Wyomingissa ja Uudessa-Seelannissa, on mahdollista, että ne auttoivat myös muodostamaan muodostelmia El Tatioon. Ja jos mikrobit olisivat mukana kukkakaalin kanssa El Tatiossa, ehkä he saivat sen kasvamaan myös Marsilla.
Kuvateksti: Höyry pyörii maiseman läpi El Tatio -kadulla Atacama-autiomaassa Chilessä, joka on yksi geysirikkaista alueista, jotka saattavat muistuttaa varhaista Marsia. (Ben Pipe Photography / Corbis) 
Mineraalit värittävät mutaa El Tatio-geyserin ympärillä tässä 2006 -kuvassa, jonka on ottanut Flickrin käyttäjä Francesco Paroni Sterbini. Retkeilyssään El Tatioon Ruff ja Farmer löysivät piidioksidimuodostelmia geizerien ympärillä, jotka näyttävät paljon samanlaisilta kuin Marsissa. (Francesco Paroni Sterbini, kautta Flickr CC BY-ND 2.0) 
Samppanja-allas Uuden-Seelannin Taupon vulkaanisella vyöhykkeellä luotiin geotermisen purkauksen myötä useita satoja vuosia sitten. Viimeaikaiset tutkimukset havaitsivat, että uima-altaan pienet piidioksidimuodostelmat ovat täynnä säilynyttä mikrobien elämää. (George Steinmetz / Corbis) 
Mineraalien itäminen Champagne Poolista Uudesta-Seelannista. (Frank Krahmer / Masterfile / Corbis) 
Opaalin uima-allas Yellowstonen kansallispuistossa, Wyoming, toinen geysirikentä, joka toimii analogisena varhaiseen Marsiin. (Michael Yamashita / Corbis) 
Lähikuva esittää stromatoliitteja, jotka kasvavat valumassa Yellowstonen Sapphire-altaasta. Nämä muodostelmat on luotu mikrobien kautta. (Roger Ressmeyer / CORBIS) Mutta loogisen harppauksen tekeminen maapallon alueelta toiselle - esimerkiksi Uudesta-Seelannista Chileen - ei ole triviaalia tai aina oikein. Ja on vieläkin hankalampaa hypätä sitten kokonaan toiselle planeetalle, jossa tutkijat eivät ole toistaiseksi nähneet merkkejä elämästä. Loppujen lopuksi historia ei suosi Marsin tietojen eläväystävällisiä tulkintoja.
Punaiselle planeetalle vuonna 1976 askeleen Viking 1 -laskuri teki siellä ensimmäiset elämää etsivät kokeilut. Kolme heistä tuli tyhjiksi. Yksi, nimeltään Labelled Release -koe, havaitsi, että jokin maaperästä absorboi ravinneliuosta, jonka tutkijat ruokkivat sitä, ja vapautti sitten erittävän hiilidioksidisumman, ikään kuin se metaboloisi ravinteet. Mutta joukkue ei pystynyt toistamaan näitä tuloksia, ja suuren jännityksen jälkeen tutkijoiden piti julistaa kokeesta epäselvä.
Kaksikymmentä vuotta myöhemmin Etelämannerista vuonna 1984 löydetty Marsin meteoriitti aiheutti samanlaisen kerfuffelin. NASA: n tutkija David McKay julkaisi vuonna 1996 paperin, joka ehdotti, että avaruuskalli voi pitää kerralla elävien asioiden fossiileja aiheuttaen median hälinää. Mutta muut tutkijat osoittivat pian, että ”bakteerin muotoiset esineet” ja biologisesti ystävälliset molekyylit olisivat voineet muodostua abioottisesti tai ilman elämän apua.
Samoin Vikingin havaitsema hiilidioksidi olisi voinut olla geokemiallinen, ei biologinen reaktio. Konhauserin mukaan suurin osa mahdollisista biosignaatioista voi syntyä myös ei-biologisesti. Tutkijoiden olisi suljettava pois kaikki nämä elottomat mahdollisuudet ennen kuin he voisivat sanoa varmasti, että emme ole yksin.
Tämä oppitunti koskee ehdottomasti marsin kukkakaalia.
"Olen työskennellyt nykyaikaisten kuumien lähteiden parissa ja olen nähnyt kaikenlaiset rakenteet, jotka näyttävät biologisilta, mutta eivät ole", Konhauser sanoo. Piidioksidi voi tulla muista kuin biologisista prosesseista, ja vesi, maantiede, tuuli tai muut ympäristötekijät voivat sitten muokata sen monimutkaisiksi rakenteiksi. "Koska se näyttää biologiselta, ei tarkoita, että se on", hän sanoo.
Marsin kiertäjän napsauttama tämä kuva näyttää kivikerroksia suuressa kanjonijärjestelmässä nimeltä Valles Marineris, mukaan lukien opaliinisilikaattien paljastumat. Maalla rover Spirit löysi tämän mineraalin myös Gusevin kraatterista. (NASA / JPL-Caltech / Arizonan yliopisto) 
Taiteilijan renderointi Mars Exploration Roverista. Rover Spirit laskeutui Gusevin kraatterin sisään tammikuussa 2004. (NASA / JPL-Caltech) 
Gusevin kraatterin "Kotilautasen" pohjoisreuna, sellaisena kuin se näkyy panoraamana, joka on ommeltu Mars Rover Spiritin vuonna 2009 ottamien kuvien kanssa (NASA / JPL-Caltech) 
Henki tutustui lähemmin piidioksidimuodostelmiin Gusevin kraatterissa sen Marsin-operaation 1.160 päivänä. (NASA / JPL-Caltech) 
Taiteilijan konsepti Mars 2020 -roverista, joka perustuu Curiosity-roveriin, joka tutkii nyt Marsin Gale-kraatteria. (NASA / JPL-Caltech) Ruff ja Farmer kiinnittävät toistaiseksi Marsin kukkakaalia, koska heidän mielestään se on lisätutkimuksen arvoinen. Esimerkiksi tutkimusryhmät voivat tarkastella tarkkaan erilaisia prosesseja, jotka ovat saattaneet syntyä muodostumisia Marsille, ja auttaa torjumaan ei-biologisia vaihtoehtoja.
"Vasta kun voimme väittää, että lopullinen todiste elämästä on löydetty, kun todistetaan, että jotain, jonka olemme todenneet potentiaaliseksi biosignatuuriksi, on tuotettu vain elämällä, ei millään abioottisella tavalla", sanoo Sherry Cady Tyynenmeren alueelta. Richlandissa sijaitseva Luoteisen kansallinen laboratorio, joka on NASA Astrobiologiainstituutin jäsen.
Hän on yhtä mieltä siitä, että piidioksidin kasvut kotilevyllä näyttävät kuin ne, jotka ovat lähellä maapallon kuumia lähteitä. Mutta hän haluaisi tutkia todisteita läheltä - eikä vain muotokuvissa. "Haluaisin varmasti nähdä osan näistä näytteistä takaisin", hän sanoo.
Vaikka Spirit lopetti tieteellisen kiertämisen vuonna 2010, NASA: n Mars 2020 -roverin, jonka on tarkoitus julkaista muutamassa vuodessa, on tarkoitus kerätä näytteitä mahdolliseksi palaamiseksi maan päälle. Ja viimeisin kokous, jolla rajoitettiin roverin purkamispaikan valintoja, piti Gusevin kraatterin ehdokasluettelossa. Ehkä roverin pitäisi valita osa siitä kukkakaalia ja mahdollisesti kääntää Home Plate kotitekoksi.
Kun Ruff ja Farmer odottavat lisätietoja Marsilta, kaivavat niitä enemmän maan päällä. He suunnittelevat tutkivansa El Tatioa nähdäkseen näyttääkö sen piidioksidi todella elävien olentojen käsityön. Jos he löytävät positiivisia tuloksia, he ovat tehneet logiikkaketjunsa yhdestä silmukasta pienemmäksi, ehkä saattaen meidät lähemmäksi selvittämään, onko jokin yksisoluinen serkku kerran siristänyt punaisella planeetalla.
