Neatlaidības rati iemieso cilvēces neizsīkstošo zinātkāri. Tā sarežģītais zinātnisko rīku un instrumentu komplekts, kas ir rūpīgi izstrādāts pārbaudei un analīzei, padara to par vairāk nekā tikai mašīnu. Iedziļinoties senajos krāteros un pētot klinšu veidojumus, Perseverance veic misiju, kas pārsniedz mūsu laikus — meklē dzīvības pazīmes ārpus Zemes. Katrs savāktais paraugs, katrs uzņemtais attēls ir atkarīgs no mūsu izpratnes par Visumu un mūsu vietu tajā. Pateicība: NASA/JPL-Caltech
NASAAtrodi dzīvi tālāk MarssNeatlaidības ratu vadīts, visticamāk, drīzumā tas dos daudzsološus rezultātus. Iepriekšējie centieni, lai gan galīgi nedemonstrēja dzīvību, ir informējuši par pašreizējām izmeklēšanas metodēm un paplašinājuši mūsu izpratni par nebioloģiskiem procesiem, kas var atdarināt dzīvību, veicinot turpmāku apdzīvojamu telpu izpēti visā Saules sistēmā, tostarp ledus pavadoņus. Saturns Un Jupiters.
Lai gan Marss šķiet daudzsološa tuvumā esošā vieta, kur meklēt dzīvību ārpus Zemes, Sarkanā planēta ir spītīgi turējusies pie saviem noslēpumiem. Neskatoties uz gadu desmitiem ilgušo izmeklēšanu un pat diviem sākotnēji sensacionāliem atklājumiem, vēl nav parādījušās drošas dzīvības pazīmes.
Tagad ilgie meklējumi varētu nest augļus. Rover Perseverance ir pētījis seno Marsa krāteri, kas bija piepildīts ar ūdeni, meklējot pierādījumus par pagātnes dzīvi, glabājot iežu un virsmas materiālu paraugus metāla caurulēs, lai vēlāk atgrieztos uz Zemi.
Un šie aizraujošie pagātnes atklājumi, lai gan šobrīd tiek uzskatīti par tādiem, kas nepierāda, ka dzīvība uz mūsu kaimiņu planētas uzplauka, tiek uzskatīti par būtisku pamatu mērķtiecīgai, daudzslāņu pētījumiem, kas tiek veikti šodien.
“Pagātnes misijas ir palīdzējušas mums labāk izprast, kā meklēt dzīvību,” sacīja Lindsija Heisa, NASA galvenā mītnē Vašingtonā Astrobioloģijas programmas programmas zinātnieka vietniece, kas pēta dzīvības iespējamību ārpus Zemes, un Marsa parauga galvenā zinātnieka vietniece. . atgriešanās misija.
Padziļināta Marsa izpēte kalpos arī kā pierādīšanas lauks plašākai turpmākajai izpētei: ārējās Saules sistēmas pavadoņu skenēšanai, lai atrastu dzīvības pazīmes plašajos okeānos, kas paslēpti zem to virsmām.
“NASA ir daudz ieguldījusi dzīvības meklējumos uz Marsa, un es esmu daudz iemācījusies, kas mums palīdzēs, aplūkojot citas apdzīvojamās vietas Saules sistēmā, piemēram, ledainos pavadoņus, kas riņķo ap Saturnu un Jupiteru,” sacīja Marija. Vojtek, NASA Astrobioloģijas programmas direktors NASA. Aģentūras galvenā mītne Vašingtonā.
Jezero krāteris uz Marsa šajā ilustrācijā ir parādīts tāds, kāds tas izskatījās pirms miljardiem gadu, kad tas bija krātera ezers ar upes deltu. Avots: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre
Marsa akmeņu meklēšana
Lai atrastu saknes NASA dzīvības meklēšanas stratēģijai mūsu kaimiņu pasaulēs, mēs varētu atskatīties uz 1970. gadiem: Karla Sagana un viņa divu vikingu desantnieku laikiem, kas iegāja vēsturē, kad abi nolaidās uz Marsa 1976. gadā.
Sagans, oriģinālā TV seriāla “Cosmos” vadītājs, palīdzēja izstrādāt un pārvaldīt Viking 1 un Viking 2, kas pārraida attēlus un apkopo zinātniskus datus no Marsa virsmas. Viņi arī veica dzīvības noteikšanas eksperimentus, savāca Marsa virsmas materiāla paraugus, ko sauc par regolītu, un pievienoja barības vielas. Neskatoties uz pierādījumiem par dažu uzturvielu patēriņu, lielākā daļa zinātnieku ir secinājuši, ka tas, iespējams, ir saistīts ar nebioloģisku mijiedarbību, kas izraisīja sākotnējo sajūsmas dzirksti par iespējamo dzīvības atklāšanu uz Marsa.
Otrs lielais brīdis notika 1996. gadā, kad NASA zinātnieki publicēja rakstu, kurā izklāstītas iespējamās dzīvības formu ķīmiskās pēdas Marsa klintī, kas nokrita uz Zemes. Sarunvalodā pazīstams kā Allan Hills meteorīts vai pēc tā oficiālā numura ALH84001, tas tika savākts Antarktīdā pirms vairāk nekā desmit gadiem.
Lai gan meteorīti no Marsa uz Zemi ir nokrituši regulāri abu planētu pastāvēšanas laikā — visticamāk, tie uzspridzināti kosmosā, kad Sarkanajai planētai ietriecās lieli ķermeņi, piemēram, asteroīdi un galu galā tos notvēra Zemes gravitācijas lauks, šī planēta šķita īpaša. Tajā bija ķīmiskas pēdas, kas līdzīgas tām, kuras atstāja Zemes mikrobi. Daži attēli pat atklāja mikroskopiskas, baktērijām līdzīgas iezīmes. Tomēr atkal globālais satraukums par iespējamo atklājumu ir samazināts līdz nenoteiktībai. Mūsdienās lielākā daļa zinātnieku, kas pētījuši šo jautājumu, uzskata, ka nebioloģisks avots ir iespējamais “pierādījumu” avots par agrāko Marsa mikrobu pēdām meteorītā.
NASA zinātnieka Deivida S. Makkeja vadītā pētnieku grupa, kas publicēja šo rakstu, “dažreiz bija nelielas pārmaiņas”, sacīja Endrjū Stīls, Kārnegi institūta pētnieks, kurš arī pētīja Marsa iezi. “Jāatzīmē viņu patiesā ietekme uz šo zinātni, jo viņi izmantoja iespēju, ka viņi to darīja. Tas ļāva mums uzdot nākamo patiešām svarīgo jautājumu kopu.”
Komandas atklājumi veicināja turpmāku izpēti un iezīmēja jaunu atziņu: daudzi nebioloģiski procesi var radīt reālas iezīmes.
Avots: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre
Piemēram, paša Stīla darba mērķis ir noteikt “dzīvības trūkuma” fona līmeni vidē, kas atrodama citās pasaulēs, tostarp Marsā. Pēc tam uz šī fona var izmērīt potenciālās dzīves noteikšanas rezultātus. Pamatojoties uz Makeja grupas un citu darbu, Stīls un kolēģi ir atraduši trīs atsevišķus ķīmiskos procesus, kas varētu radīt dzīvības pamatelementus uz Marsa – katrs no tiem veido organiskas molekulas, ja nav nekādas bioloģiskas aktivitātes.
“Marss ir aizraujošs,” viņš teica, “un, iespējams, joprojām ir redzamas dzīvības pazīmes.” “Bet tas arī māca mums, kā var veidoties dzīvības pamatelementi.”
Šie divi agrīnie mēģinājumi atrast Marsa dzīvi noveda pie vēl viena svarīga atziņa: meklējumiem bija jābūt izsmeļošiem, nevis “tveriet un dodieties”, kā saka astrobiologs Hejs.
“Abas atklājumu interpretācijas ir apgrūtinātas konteksta trūkuma dēļ,” sacīja Hejs. “Vikingu gadījumā trūka konteksta mērījumiem, ko viņi gatavojās veikt, un ko viņi varētu pastāstīt par vidi, kurā mēs tos mērījām. Allan Hills gadījumā [the Martian meteorite]Bez konteksta par vidi, no kuras šie akmeņi nākuši.”
Dzīvības meklējumi uz Marsa
Lai virzītu izmeklēšanu uz priekšu, NASA vispirms nolēma neuzņemties tiešu mērķi atklāt dzīvību. Tā vietā dvīņu roveris Spirit un Opportunity veica detalizētu Marsa vides izpēti, apstiprinot agrīnā Marsa apdzīvojamos apstākļus, daļēji izmantojot ūdens plūsmas ģeoloģiskos pierādījumus. Marsa orbītas, piemēram, Mars Reconnaissance Orbiter un Mars Odyssey, arī ir spēlējušas savu lomu, palīdzot kartēt reljefu un noteikt nosēšanās vietas.
Marsa marsauts Curiosity ir vēl vairāk palielinājis apdzīvojamības potenciālu, tverot pierādījumus par bagātīgu ūdens daudzumu, organiskām molekulām un apdzīvojamu vidi Marsa tālajā pagātnē. Roveris turpina savu darbību šodien Geila krāterī, kur tas joprojām var atrast pierādījumus par pagātnes ūdens aktivitāti.
NASA ir atgriezusies dzīvības noteikšanas jomā, kad 2021. gada februārī Jezero krāterī ieradās rovera. Kādreiz Jezero bija ezers ar upes deltu, un tas šķita ideāla vieta, kur meklēt dzīvības pazīmes no Marsa tālās pagātnes.
Bet atšķirībā no vikingu desantniekiem, Perseverance ir aprīkots ar virkni rīku, lai skenētu Marsa klintis, meklējot senās dzīves pazīmes un izpētītu to vides kontekstu.
Arī atšķirībā no vikingiem roveri var pārvietoties. Neatlaidība vēršas pret interesantiem klinšu veidojumiem no attāluma — ar helikoptera navigatora Creativity palīdzību — un pēc tam brauc tur augšā, lai apskatītu to tuvāk.
Tas arī nozīmē, ka noturībai, kas glabā paraugus kešatmiņā, kas vēlāk tiks atgriezta uz Zemi, ir priekšrocība salīdzinājumā ar iepriekšējiem pētījumiem, kuriem trūkst konteksta atrastajam. “Šis labi iekārtotais roveris uztver visu šo kontekstu, jo tas veic visus šos lieliskos mērījumus,” sacīja Hejs.
Citas iespējamās nākotnes vietas, kur meklēt dzīvības pazīmes, ir vietas, kur pazemes ūdens savācās uz senā Marsa, kas kādreiz veidoja pazemes ezeru sistēmu.
Dzīvības meklējumi citur Saules sistēmā
Par Saules sistēmas ārējo pavadoņu, piemēram, Jupitera pavadoņu Eiropa, Enceladus un Saturna Titāna, dziļajiem, ledus klātajiem okeāniem ir maz zināms. Bet viens jau ir skaidrs: tie nodrošinātu ļoti atšķirīgus apstākļus potenciālajai dzīvībai nekā Marss.
Tomēr šajās bezsaules ūdens vidēs var būt zināmas organiskās vielas un ar to saistītā ķīmija un pat siltuma avots — mēness iekšējais siltums, kas, iespējams, izplūst caur ventilācijas atverēm okeāna dibenā. Tas ir viens no veidiem, kā dzīvība var būt sākusies uz Zemes.
13 gadus ilgās misijas laikā, kas beidzās 2017. gadā, NASA Cassini Kosmosa kuģis atklāja sāļa ūdens strūklas un organiskas daļiņas, kas izplūst no lūzumiem, kas pazīstami kā “tīģera svītras” uz Enceladus – iespējams, no Mēness pazemes okeāna, norādot uz iespējamu apdzīvojamu vidi.
Eiropai var būt līdzīgas plūmes: dati no NASA Galileo kosmosa kuģa un Habla teleskopa, kā arī uz zemes izvietotiem teleskopiem liecina par tās klātbūtni. NASA kosmosa kuģis Europa Clipper, kas šobrīd tiek montēts potenciālai palaišanai 2024. gada oktobrī, nesīs sensorus, kas spēs analizēt jebkuru matērijas strūklu, ar kuru tas varētu saskarties, veicot virkni pārlidojumu virs ledus klātā Mēness.
Un, lai gan Saturna Titāns ir vislabāk pazīstams ar savu biezo ogļūdeņražu atmosfēru un etāna un metāna ezeriem, tas, iespējams, ir arī okeāna pasaule — tāpat kā citi, kas zem ledainas garozas slēpj dziļu šķidra ūdens okeānu. Ja Zemes iekšpuse kaut kādā veidā saskartos ar virsmu – tagad vai agrāk – varētu atrast pierādījumus par molekulām vai ķīmiju, kas liecina par dzīvības iespējamību tur. NASA misija Dragonfly, rotorplāns, meklēs šādus pierādījumus misijā, kas plānota 2030. gadu vidū.
Lai gan Marsa un ārējā Mēness vide ir ļoti atšķirīga, dzīves meklēšanas principi paliek nemainīgi.
“Mēs esam uzzinājuši par dzīvi uz Zemes, ka tikmēr, kamēr pastāv dažas pamata lietas, piemēram, barības vielas, ūdens un enerģija, mēs atradīsim dzīvību,” sacīja Vojtek. Mēs uzskatām, ka daudzas Saules sistēmas vides atbilst šīm prasībām. Bet tas vēl nav izpētīts.”
Meklē dzīvību
