סקרנות רובר מוצאת 'אבני בניין עתיקות לכל החיים' על מאדים

אם אתה אוחז בתקווה שמאדים היה פעם עולם מיושב, שני מחקרים חדשים אמורים להכניס קצת קפיצה לצעד שלך.



רובר המאדים של נאס'א קוריוזסיטי זיהה מגוון מולקולות אורגניות, אבני הבניין של החיים המבוססות על פחמן כפי שאנו מכירים אותו, בסלעי כוכב אדום בן 3.5 מיליארד שנה, כך מדווח אחד העיתונים.



'התוצאות האלה אל תיתן לנו הוכחות לחיים ', הדגישה המחברת הראשית של המחקר ג'ניפר אייגנברוד, מדענית באגף לחקר מערכות השמש במרכז טיסות החלל גודארד של נאס'א בגרינבלט, מרילנד. [ החיפוש אחר חיים על מאדים: ציר זמן לצילום ]

״אבל קיימת אפשרות ש [האורגניים] הם ממקור חיים עתיק; אנחנו פשוט לא יודעים, 'אמר אייגנברוד ל- demokratija.eu. 'וגם אם החיים מעולם לא היו בסביבה, הם [המולקולות] אומרים לנו שיש לפחות משהו בסביבה לאורגניזמים לאכול.'



נאס

רובר סקרנות מאדים של נאס'א צילם דיוקן עצמי זה ב -23 בינואר 2018, על מורדות הר שארפ המתנשא.(אשראי תמונה: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

העיתון החדש השני מפרט גם ממצא של קוריוז: ריכוזי המתאן האווירה של מאדים מחזור עונתי. מהתגלית עולה כי הגז הזה, שכאן על כדור הארץ מיוצר בעיקר על ידי אורגניזמים חיים, מחלחל ממאגרים תת קרקעיים, אמרו חברי צוות המחקר.



שוב, תוצאות אלה אינן עדות לחיים - ניתן לייצר מתאן גם בתהליכים גיאולוגיים - אך הן תואמות את נוכחותם של אורגניזמים מאדים , וזה מרגש בפני עצמו.

'איננו יכולים לשלול את האפשרות שהוא נוצר מבחינה ביולוגית', אמר מחבר המחקר כריס וובסטר, עמית מחקר בכיר במעבדת הנעה הסילוני של נאס'א (JPL) בפסדינה, קליפורניה. ״אנחנו לא יכולים להגיד שזה היה, אבל אנחנו בהחלט לא מורידים את הרעיון הזה. אז במובן מסוים זה חיובי לאסטרוביולוגים בעולם״.

שני המחקרים החדשים פורסמו היום (7 ביוני) באינטרנט בכתב העת Science.



המקורי

אבני הבניין של החיים

הציד הרציני אחר אורגנים על מאדים הוא בעל היסטוריה ארוכה ומסובכת. זה מתחיל בנחתות הוויקינגים התאומות של נאס'א, שפגעו בחלקים שונים של הכוכב האדום בשנת 1976 כדי לחפש סימני חיים. המטען המדעי של הוויקינגים כלל מכשיר שנקרא ספקטרומטר מסה כרומטוגרף גז (GCMS), שחימם את אדמת המאדים ובחן את המולקולות שרתחו.

בעוד שניסויי החיים של הוויקינגים הניבו תוצאות מסקרנות אך מעורפלות, ה- GCMS לא מצא אורגניות. ואכן, המכשיר לא הבחין במעט, למעט שני כימיקלים כלוריים - כלורמתאן ודיכלורומטאן - שנחשבו כמזהמים מכדור הארץ. תוצאה זו שיכנעה את רוב המדענים דאז שמאדים הוא כוכב לכת מת; החיים כפי שאנו מכירים אותם הם בלתי אפשריים ללא מולקולות אורגניות, אחרי הכל.

אבל חשיבה זו החלה להשתנות מעט בשנת 2008, כאשר נחיתת הפניקס של נאס'א מצאה כימיקלים המכילים כלור הנקראים פרכלורטים באדמת המאדים. כמה חוקרים ציינו כי פרכלורטים יכולים להרוס אורגנים בדגימה מחוממת, והציעו כי ייתכן שתגובות כאלה היו אחראיות לתוצאת ה- GCMS האפסית של הוויקינגים.

בשנת 2011, השערה זו קיבלה גיבוי ניסיוני כלשהו. במעבדה כאן על פני כדור הארץ, חוקרים חיממו אדמה המוקדשת בפראכלורט וזיהו כלורמתאן ודיכלורומטאן רותחים מתוך המדגם.

ואז, סקרנות הגיעה למקום. הרובר נגע למטה בתוך מכתש הגאלי הענק של מאדים באוגוסט 2012, והתחיל מסע לקבוע אם הכוכב האדום הצליח לתמוך בחיים מיקרוביאליים. מדעני משימות סקרנות השיבו במהירות לשאלה זו בחיוב, ומצאו כי גייל אירח מערכת אגם וזרם ארוכת שנים, שעלולה להתגורר לפני מיליארדי שנים. [תמונות: אגם מאדים הקדום יכול היה לתמוך בחיים]

הרובר מצא גם אורגנים בסדר קצר יחסית, באמצעות מכשיר ניתוח דגימות במאדים (SAM). SAM זיהה פחמימנים כלורים, כמו כלורובנזן ודיכלורובוטאן, בדגימות אבקתיות שנקדחו מתוך סלע במקום שנקרא Yellowknife Bay, שנמצא ליד אתר הנחיתה של קוריוז.

הגילוי אישר את קיומם של אורגנים אורגניים מאדים. עם זאת, היה קשה לדעת את סיפורם המלא, בהתחשב בכל מקום שנראה של פרכלורטים בעפר האדום. לדוגמה, האם התרכובות הכלוריות האלה היו קיימות כפי שהן בסלע, או שהן נוצרו מאורגניות ילידות אחרות בתגובה בתוך SAM, שמחממת גם את הדגימות שלו?

״היינו קצת תמהים; לא היינו בטוחים מה המשמעות של המולקולות האלה באמת בתמונה הרחבה יותר של חיפוש החיים ', אמר אייגנברוד. 'אבל זה נתן לנו ציפייה רבה שאם נוכל למצוא את המולקולות האלה כאן, אולי נתקל בשכבות אחרות של סלע שיש בהן יותר אורגנים. וזה בדיוק מה שקרה״.

מטפסים על ההר

ביולי 2013 עזבה סקרנות את אזור מפרץ יולקניף והחלה בכיוון הר שארפ, ההר בגובה 3.4 קילומטרים (5 קילומטרים) העולה ממרכז גייל. הרובוט בעל שישה הגלגלים הגיע לבסיס הר שארפ 14 חודשים לאחר מכן, ואז החל ללמוד את סביבתו.

ב המחקר החדש , איגנברוד ועמיתיה בחנו מקרוב את ניתוחי SAM של דגימות משני הסלעים הראשונים בהר שארפ שנקדחו בסקרנות - אבקה שנאספה ממטרות הנקראות Confidence Hills ו- Mojave בספטמבר 2014 ובפברואר 2015, בהתאמה.

החוקרים ראו רק את הגזים שהצטמצמו בטמפרטורות העולות על 930 מעלות צלזיוס (500 מעלות צלזיוס) - גבוהות מספיק כדי להוציא תגובות פרכלורט אפשריות מהתערובת. הם מצאו כמה אורגנים חדשים, כמו גם מספר מולקולות שהם כנראה שברים של תרכובות גדולות יותר המכילות פחמן.

התצפיות החדשות מגדילות את מלאי האורגניות הידועות של מאדים ו'עולות בקנה אחד עם מה שהיינו מצפים אילו האורגניים היו מחיים, ממטאוריטים או מתהליכים גיאולוגיים ', אמר אייגנברוד.

מדידות SAM גם מצביעות על כך שריכוז הפחמן האורגני בסלעים הקידוחים הוא מאות חלקים למיליון, היא הוסיפה.

'כשאתה מגיע לרמה הזו, עכשיו אנחנו מתקרבים לשפע הפחמן שאנו מוצאים בסלעים בגיל דומה כאן בכדור הארץ', אמרה. 'אז הציפייה היא שאם החומר כאן על כדור הארץ היה ביולוגי במידה רבה לפני כ -3 מיליארד שנים, אז יש שם עקביות. אבל זה לא ממש אומר לך משהו ספציפי. זה פשוט, בסדר - זה לא מוזר; זה לא חריג. ' [אגמי מאדים ופיצוצים בלייזר הקדומים: עשרת הרגעים הגדולים ביותר של סקרנות רובר ב -5 השנים הראשונות]

תעלומת מתאן

אסטרוביולוגים גם להוטים להבין טוב יותר את התפלגות המתאן באוויר מאדים, מכיוון שהחומר הוא גז פוטנציאלי של 'חתימה ביולוגית'. זה קשה לעשות זאת באמצעות מכשירים מבוססי כדור הארץ, מכיוון שיש הרבה מתאן באטמוספירה של כוכב הלכת שלנו-כ -1,850 חלקים למיליארד (ppb)-כדי לסבך את העניינים.

אז ה מחקר חדש בהובלת וובסטר מציג כמה תוצאות ציון דרך. הוא ועמיתיו מדווחים על ריכוזי מתאן אטמוספריים בסיסיים במשך כחמש שנות כדור הארץ, כפי שנמדדו על ידי מכשיר הלייזר ספקטרומטר (Tunable Laser Spectrometer (TLS)) של Curiosity. רמות מכתש גייל מייצגות את כוכב הלכת האדום בכללותו, אמר וובסטר, בהתחשב כמה ערבוב מתרחש באוויר מאדים.

החוקרים מצאו כי ריכוזים אלה נעים מאוד, החל משפל של כ- 0.24 ppb עד מקסימום 0.65 ppb. והווריאציה היא עונתית, כשהשיא מגיע לקראת סוף הקיץ של חצי הכדור הצפוני.

עונתיות חזקה זו שוללת מטאוריטים או אבק נופל כמקור העיקרי, אמר וובסטר. הוא וצוותו במקום זאת חושבים שהמתאן דולף ברציפות ממאגרים תת קרקעיים ואז נקשר לחלקיקי אדמה כשהוא מגיע לפני השטח. במזג אוויר חם יותר מתאן משתחרר מחלקיקים אלה ומשתחרר לאוויר.

מתאן נהרס על ידי אור אולטרה סגול תוך כמה מאות שנים מהופעת הגז באטמוספירה של מאדים, כך שהחומרים שסקרנות שזוהו בוודאי נפלטו לאחרונה יחסית. אבל זה לא אומר שמולקולות מסוימות שנוצרו לאחרונה, אמר וובסטר.

'המאגרים התת -קרקעיים האלה - הם יכולים להיות מורכבים ממתאן ישן, מתאן עתיק, או שהם יכולים להיות מורכבים ממתאן מודרני או חדש שנוצר כיום', אמר ל- demokratija.eu. 'איננו יכולים להבחין בכך.'

הצוות גם לא יודע את מקור המתאן, הדגיש וובסטר. זה יכול להיות מיוצר על ידי חיידקים, אבל תהליכים גיאולוגיים - כלומר, תגובת מים חמים עם סוגים מסוימים של סלע - הם גם אפשרות. והמחקר החדש עוסק רק ברמות הרקע של מתאן מאדים; הוא אינו מציע תובנה משמעותית להתפרצויות חד פעמיות של החומר, כגון ספייק ל 7 ppb שסקרנות צפתה במשך כמה שבועות מסוף 2013 ועד תחילת 2014.

איור זה מציג את הדרכים שבהן מתאן מהרצפה התחתונה של מאדים עשוי למצוא את דרכו אל פני השטח, שם ספיגתו ושחרורו עלולות לייצר וריאציה עונתית גדולה באטמוספירה כפי שנצפתה על ידי נאס

איור זה מציג את הדרכים שבהן מתאן מהרצפה התחתונה של המאדים עשוי למצוא את דרכו אל פני השטח, שם ספיגתו ושחרורו עלולים לייצר וריאציה עונתית גדולה באטמוספירה כפי שנצפה על ידי רובר סקרנות מאדים של נאס'א.(אשראי תמונה: NASA/JPL-Caltech)

מקבל כמה תשובות

תמונת מאדים-מתאן עשויה להתבהר בעתיד הקרוב יחסית. מסלול הגז Trace-חלק מתוכנית ExoMars בהובלת אירופה-החל לאחרונה לרחרח את האוויר של הכוכב האדום מלמעלה, במטרה למפות ריכוזים עולמיים של מתאן וגזים אחרים.

'השאלה הגדולה היא, האם הם יראו פלומה או טלאים או קוצים?' אמר וובסטר. 'אם הם יכלו להגיד לנו שיש אזור של מאדים שממנו נראה שהמתאן מגיע, זה יהיה עצום. עכשיו נוכל לכוון משימות עתידיות בכיוון הזה״.

לדוגמה, רובר ה- ExoMars המצודד חיים, שאמור לשגר בשנת 2020, יכול להישלח כדי לדגום מקור כזה. הרובר עשוי להיות מסוגל לקבל מדידת פחמן-איזוטופ, שתוביל דרך ארוכה לגילוי מקור הגז. (המתאן המיוצר ביולוגית כאן על כדור הארץ מתרוקן גם באיזוטופ הפחמן -13 הכבד יותר, המכיל יותר נייטרון בגרעין שלו מאשר האטום ה'רגיל 'של פחמן -12.) סקרנות תאורטית יכולה לבצע מדידה כזו גם כן, אמר וובסטר, אבל מכשיר ה- TLS של רובר ExoMars יהיה רגיש יותר מזה של קוריוז.

משימות עתידיות ינצלו גם את המחקר החדש של Eigenbrode וצוותה, אמר מדען הפרויקטים של Curiosity Ashwin Vasavada.

'זה נותן לנו תובנה חשובה באמת כיצד ניתן לשמר מולקולות אורגניות לאורך זמן, ואילו סוגים עשויים להישמר טוב יותר מאחרים', אמר Vasavada, שבסיסה ב- JPL, ל- demokratija.eu. (וסוואדה הוא מחבר משותף למחקר המתאן החדש אך לא לאורגני.)

התוצאות של סקרנות מראות כי ערוגות האגם הן אספנות טובות ומרכזי אורגנים, אמרו הוא ואייגנברוד. כך שאגם עתיק לא יהיה מקום רע לשלוח רובר אחר ציד חיים, כמו רכב ExoMars או רובר מאדים 2020, שנאס'א מתכננת להשיק בעוד שנתיים מהיום.

'מה שזה עושה, לכל הפחות, הוא להגביר את הביטחון שלנו שיש משהו למצוא עם המשימות העתידיות האלה,' אמר וסוואדה בהתייחסו לאורגניות מעניינות.

עקוב אחר מייק וול בטוויטר @michaeldwall ו Google+ . עקוב אחרינו @Spacedotcom , פייסבוק אוֹ Google+ . פורסם במקור ב- demokratija.eu .