Tiår med søgninger er endelig blevet kronet med succes: Forskere er tæt på at afsløre, hvor kulstof optrådte i jorden og atmosfæren på den røde planet.
Seks år efter arbejdet med Gale-krateret på Marsoverfladen begyndte Curiosity-roveren måske den vigtigste opdagelse i søgen efter livstegn: den røde planets stenede overflade vrimler af organiske molekyler, og fra tid til anden siver gas endda ind i sin sjældne atmosfære. metan er den enkleste af organiske molekyler. Til sammenligning: På Jorden er kulstofholdige stoffer livsgrundlaget.
Begge fund blev fundet i løbet af analysen af prøver indsamlet af Curiosity. På SAM "roveres" miniatyrkemi, også kaldet en "ovn", "ristede" små fragmenter af luft, sten og jord til undersøgelse på molekylært niveau. I prøverne af den gamle mudsten blev der således fundet en lang række organiske molekyler. En anden undersøgelse, der varede ikke mindre end fem år, fandt regelmæssige udsving i metan i den Martiske atmosfære. Toppen i emissioner var i den Martiske sommer. Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Science.
Uanset hvordan de ophidser fantasien, er konklusionerne om fortiden, det nuværende og det fremtidige liv på Mars endnu ikke endelige - metan findes overalt i gasgiganternes atmosfære. Og dette taler på ingen måde om tilstedeværelsen af liv: metan dannes fra et banalt samspil mellem rindende vand og opvarmede sten. Derudover vides andre enkle organiske molekyler at findes i nogle meteoritter og interstellare gasskyer.”Det er ekstremt vanskeligt at videnskabeligt bevise eksistensen af liv på Mars. Dette kræver bogstaveligt talt at få vist et fotografi af fossilet,”siger Chris Webster, kemiker fra Jet Propulsion Laboratory og hovedforfatter af metanforskning.
Hvor gik den Martiske kulstof hen?
Selve tilstedeværelsen af organiske molekyler på Mars er ikke overraskende. Som enhver anden planet i vores solsystem modtager Mars regelmæssigt sin andel af kulstofrige mikrometeoritter og kosmisk støv. NASAs Viking-rumfartøj, der landede på den røde planet i 1976, gjorde imidlertid en sensationel opdagelse: det viste sig, at der er endnu mindre kulstof i den Martiske jord end i livløse månebjerge. "Dette var en stor overraskelse," forklarer astrobiologen Caroline Freissinet, medforfatter til kurilliteundersøgelsen Curiosity og forsker ved atmosfærisk og rumforskningslaboratorium i Frankrig, "desværre førte dette til sammenbruddet af hele Mars-programmet."
Siden da har forskere søgt ivrigt efter kulstof på Mars - eller i det mindste kæmpet for at forklare, hvorfor det ikke findes. Nøglen blev i 2008, da NASAs Phoenix lander fandt perchloratsalte, stærkt reaktive klorholdige molekyler, i jordprøver taget nær den nordlige pol af Mars. Kombineret med skarpt ultraviolet lys og kosmiske stråler fra rummet ødelægger perchlorater alt organisk materiale på overfladen, hvilket ikke lader nogen bevis for, selv om de følsomme sensorer fra Mars-rovere er. Nogle forskere har måske antydet, at det resterende organiske stof fra Mars - og derfor tegn på fortid eller nutid - lurer i dets dybder.
Salgsfremmende video:
I 2015 kom Curiosity imidlertid tæt på at bevise eksistensen af organiske molekyler på Mars, da den opvarmede jordprøver til 800 grader celsius i en ovn og opdagede spor af klorforurenede kulstofforbindelser. Allerede i begyndelsen af Marsmissionen opdagede forskere en lækage af kulstofholdige kemiske reagenser fra et antal komponenter i selve "ovnen", hvilket kunne føre til forurening af prøverne. For at bekæmpe forurening fokuserede Curiosity-teamet på at finde andre prøver af klorholdige organiske stoffer, samtidig med at temperaturen på "ovnen" blev reduceret - under efterfølgende kørsler blev den kun opvarmet til 400 grader.
Før teamet gik i gang med en ny opgave, sørget teamet for, at intet blev overset denne gang. Efter at have kontrolleret niveauet af baggrundsforurening "bagede" Fressinet og hendes kolleger prøver af mudsten, der stammer fra tre milliarder år tilbage, ved en temperatur på 500 grader Celsius - perchloraterne er helt udbrændt. Thiophener, relativt små og enkle ringformede molekyler indeholdende både kulstof og svovl, blev fundet i asken. Det sidstnævnte ser ud til at komme fra et svovlrigt mineral kaldet jarosite. Tidligere opdagede Curiosity sine 3,5 milliarder år gamle forekomster i Gale-krateret - tilsyneladende dannede de sig på et tidspunkt, hvor det stadig kolde krater var fyldt med vand og var egnet til liv. Forskere har mistanke om, at kulstoffet indeholdt i thiophen stammer fra endnu ikke identificerede, men større molekyler,konserveret inde i jarosit i milliarder af år.
På trods af kontroversen om opdagelsen mener George Cody, en geokemiker ved Carnegie Institute of Science, der ikke var involveret i undersøgelsen, at dette er et kæmpe skridt fremad. Tilstedeværelsen af disse større molekyler, siger han, antyder tilstedeværelsen af godt bevarede kulstofaflejringer skjult under Marsoverfladen. Sådanne udsigter, mener han, giver et videnskabeligt grundlag for de kommende missioner for at indsamle prøver og returnere dem til Jorden.”Hvis dette kan gøres på Mars, skal du forestille dig, hvad der kan opnås i jordbaserede laboratorier,” siger han.
Sæsoner og udsving i metan
I mellemtiden har Curiosity rover gjort det, som Webster siger, er de vigtigste metanmålinger i historien. Denne kulstofholdige gas er kritisk, fordi det meste af Jordens methan produceres af methanogene mikrober, der overlever selv i iltfattige miljøer. Derudover ødelægges metan hurtigt af ultraviolet stråling, så enhver fund på Mars er sandsynligvis "frisk" - gassen blev frigivet først for nylig. Ved hjælp af "ovnen" fandt Webster og hans kolleger et stabilt baggrundsniveau af metan i atmosfæren over Gale Crater. I løbet af de sidste fem år har det været ca. 0,4 dele pr. Milliard. Og selvom dette beløb næppe er påviseligt, er astrobiologer allerede interesseret i det. Det er bemærkelsesværdigt, at metaniveauet svinger sammen med Martian-sæsonerne: i den solrige sommer er indholdet tre gange højere,end en kold og mørk vinter.
For Webster er denne periodicitet måske den mest spændende af hans opdagelser. Tidligere blev der kun fundet tegn på utilsigtede, men ikke sæsonmæssige emissioner på Mars.”Forestil dig, at din bil er uønsket. Indtil problemet gentager sig, ved du aldrig, hvad der er galt,”forklarer Webster. Han og hans kolleger spekulerer i, at metan kan komme fra dybe akviferer: om sommeren smelter de, vand frigives, og der dannes frisk gas. Ifølge en anden version er disse stoffer gamle, og de blev dannet for milliarder af år siden i løbet af forskellige geologiske og biologiske processer. Derefter frøs de i matrixer af is og klipper og skiller sig kun ud, når de afrimning, fra sollys. Og endelig er der en mulighed for, at Martian-methanogenerne sluver i planetens tarm indtil i dag,periodisk at vågne op og producere en karakteristisk gas, hvormed de kan identificeres.
Andre forskere, der ikke deltog i undersøgelsen, vurderer betydningen af resultaterne for søgen efter liv på Mars tvetydigt. Michael Mumma, en astrobiolog ved Goddard Space Flight Center, siger målinger som kritiske, fordi de giver direkte bevis for hans egne observationer. Tidligere skrev han om Martins metan-emissioner, som han opdagede ved hjælp af jordbaserede teleskoper - selvom forskere i kredse accepterede hans opdagelse med vantro.
Planetolog Marc Fries, der fører tilsyn med indsamlingen af kosmisk støv i Lyndon Johnson Space Center, var skeptisk over for de nylige opdagelser af nysgerrighed. Kulstofrige meteoritter og kosmisk støv, der kommer ind i den Martiske atmosfære, kan være kilden til de angivne mængder metan, sagde han. Han understreger også, at sæsonperioden ikke er helt i overensstemmelse med Marssæsonerne.”En streng, evidensbaseret tilgang baseret på de tilgængelige beviser antager, at Mars altid har været og forbliver livløs,” siger Freese. "Selv det at fremlægge den modsatte hypotese kræver stærkt bevis." Snart vil denne hypotese kunne testes ved hjælp af dataene fra EU's og Ruslands fælles mission "Exomars Trace Gas Orbiter". Dette rumfartøj har kredset omkring Mars siden 2016 og viser koncentrationer af metan og andre gasser ovenfra.
Webster siger på sin side, at ingen af de mulige forklaringer favoriseres, før de endelige konklusioner er trukket. Fressinet konstaterer gradvist at komme videre med NASAs tilgang til Mars-efterforskning. "Trin for trin, mission for mission."
Adam Mann