Auf der Suche nach Außerirdischen auf dem Mars. Wenn es Leben gab, hat es vielleicht überlebt?

Der Mars hat alles, was zum Leben notwendig ist. Die Analyse von Meteoriten vom Mars zeigt, dass es unter der Oberfläche des Planeten Substanzen gibt, die das Leben unterstützen können, zumindest in Form von Mikroorganismen. An manchen Orten leben auch terrestrische Mikroben unter ähnlichen Bedingungen.

Kürzlich haben Forscher der Brown University untersucht Chemische Zusammensetzung von Marsmeteoriten - Gesteinsbrocken, die vom Mars geschleudert wurden und auf der Erde landeten. Die Analyse zeigte, dass diese Gesteine ​​mit Wasser in Kontakt kommen können. chemische Energie produzierender Mikroorganismen das Leben ermöglicht, wie in großen Tiefen auf der Erde.

Meteoriten studiert Sie könnten nach Ansicht von Wissenschaftlern eine repräsentative Stichprobe für einen großen Teil darstellen Kruste des MarsDas bedeutet, dass ein erheblicher Teil des Planeteninneren für die Lebenserhaltung geeignet ist. „Wichtige Erkenntnisse für die wissenschaftliche Untersuchung von Schichten unter der Oberfläche sind das überall dort, wo es Grundwasser auf dem Mars gibtEs besteht eine gute Chance, auf genügend zuzugreifen chemische Energieum mikrobielles Leben zu erhalten“, sagte Jesse Tarnas, Leiter des Forschungsteams, in einer Pressemitteilung.

In den letzten Jahrzehnten wurde auf der Erde entdeckt, dass viele Organismen tief unter der Oberfläche leben und ohne Zugang zu Licht ihre Energie aus den Produkten chemischer Reaktionen beziehen, die auftreten, wenn Wasser mit Gestein in Kontakt kommt. Eine dieser Reaktionen ist Radiolyse. Dies geschieht, wenn radioaktive Elemente im Gestein die Wassermoleküle dazu bringen, sich in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten. Der freigesetzte Wasserstoff löst sich in dem in der Umgebung vorhandenen Wasser und einigen Mineralien wie z Pyrit Sauerstoff aufnehmen, um sich zu bilden Schwefel.

sie können in Wasser gelösten Wasserstoff aufnehmen und als Brennstoff nutzen, indem sie mit Sauerstoff aus Sulfaten reagieren. Zum Beispiel auf Kanadisch Kidd-Creek-Mine (1) Diese Arten von Mikroben wurden fast zwei Kilometer tief im Wasser gefunden, wo die Sonne seit über einer Milliarde Jahren nicht mehr eingedrungen ist.

1. Der Roboter von Boston Dynamics erkundet die Mine

Kidd Creek

W Marsmeteorit Forscher haben für die Radiolyse notwendige Substanzen in lebenserhaltenden Mengen gefunden. so sind die alten Trümmerstätten bis heute weitgehend intakt geblieben.

Frühere Studien angezeigt Spuren aktiver Grundwassersysteme auf dem Planeten. Es besteht auch eine erhebliche Möglichkeit, dass solche Systeme heute noch existieren. Eine aktuelle Studie zeigte bspw. die Möglichkeit eines unterirdischen Sees unter der Eisdecke. Bisher wird die Erkundung des Untergrunds schwieriger sein als die Erkundung, aber laut den Autoren des Artikels ist dies keine Aufgabe, die wir nicht bewältigen können.

Chemische Hinweise

In 1976 Jahr NASA Viking 1 (2) landete auf der Ebene von Chryse Planitia. Es war der erste Lander, der erfolgreich auf dem Mars gelandet ist. „Die ersten Hinweise kamen, als wir Bilder der Wikinger bekamen, die Spuren von Schnitzereien auf der Erde zeigten, normalerweise aufgrund von Regen“, sagte er. Alexander Hayes, Direktor des Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, in einem Interview mit Inverse. „Er ist seit langem auf dem Mars präsent flüssiges Wasserwer hat die Oberfläche geschnitzt und Er füllte die Krater und bildete Seen".

Wikinger 1 und 2 Sie hatten kleine astrobiologische "Labore" an Bord, um ihre Erkundungsexperimente durchzuführen. Spuren von Leben auf dem Mars. Das Tagged Ejection-Experiment beinhaltete das Mischen kleiner Proben von Marsboden mit Wassertropfen, die eine Nährlösung und etwas davon enthielten Aktivkohle Untersuchen Sie die gasförmigen Substanzen, die sich bilden können Lebewesen auf dem Mars.

Die Untersuchung der Bodenprobe zeigte Anzeichen von StoffwechselDie Wissenschaftler waren sich jedoch uneinig, ob dieses Ergebnis ein sicheres Zeichen dafür war, dass es Leben auf dem Mars gab, weil das Gas von etwas anderem als Leben produziert worden sein könnte. Es kann zum Beispiel auch den Boden aktivieren, indem es Gas erzeugt. Ein weiteres von der Viking-Mission durchgeführtes Experiment suchte nach Spuren von organischem Material und fand nichts. Vierzig Jahre später stehen Wissenschaftler diesen ersten Experimenten mit Skepsis gegenüber.

Dezember 1984 v. Allan Hills In der Antarktis wurde ein Stück Mars gefunden. , wog etwa vier Pfund und stammte wahrscheinlich vom Mars, bevor eine uralte Kollision ihn von der Oberfläche hob. Roter Planet zur Erde.

1996 schaute eine Gruppe von Wissenschaftlern in ein Meteoritenfragment und machte eine erstaunliche Entdeckung. Im Inneren des Meteoriten fanden sie Strukturen, die denen ähneln, die von Mikroben gebildet werden könnten (3) gut gefunden das Vorhandensein von organischen Materialien. Anfängliche Behauptungen über Leben auf dem Mars wurden nicht allgemein akzeptiert, da Wissenschaftler andere Wege gefunden haben, die Strukturen im Inneren des Meteoriten zu interpretieren, und argumentierten, dass das Vorhandensein von organischem Material eine Kontamination durch Materialien von der Erde verursacht haben könnte.

3. Mikroskopische Aufnahme eines Marsmeteoriten

Di 2008 Lasik-Geist stolperte über eine seltsame Form, die aus der Marsoberfläche im Gusev-Krater herausragte. Die Struktur wird wegen ihrer Form „Blumenkohl“ genannt (4). So auf der Erde Bildung von Kieselsäure mit mikrobieller Aktivität verbunden. Manche Leute gingen schnell davon aus, dass sie von Marsbakterien gebildet wurden. Sie könnten aber auch durch nichtbiologische Prozesse wie z Winderosion.

Fast ein Jahrzehnt später im Besitz der NASA Lasik-Neugier entdeckte beim Bohren in Marsgestein Spuren von Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Kohlenstoff (lebenswichtige Inhaltsstoffe). Der Rover fand auch Sulfate und Sulfide, die vor Milliarden von Jahren als Nahrung für Mikroben auf dem Mars hätten genutzt werden können.

Wissenschaftler glauben, dass primitive Formen von Mikroben genug Energie dafür gefunden haben könnten frisst Marsfelsen. Die Mineralien zeigten auch die chemische Zusammensetzung des Wassers selbst an, bevor es vom Mars verdunstete. Laut Hayes ist es für Menschen unbedenklich zu trinken.

4 Marsianischer „Blumenkohl“ fotografiert

Spirit-Rover

Im Jahr 2018 fand Curiosity auch zusätzliche Beweise das Vorhandensein von Methan in der Marsatmosphäre. Dies bestätigte frühere Beobachtungen von Spuren von Methan sowohl von Orbitern als auch von Rovern. Auf der Erde gilt Methan als Biosignatur und Lebenszeichen. Gasförmiges Methan hält nach der Produktion nicht lange an.Zerfall in andere Moleküle. Forschungsergebnisse zeigen, dass die Methanmenge auf dem Mars je nach Jahreszeit zu- und abnimmt. Dies führte die Wissenschaftler noch mehr zu der Annahme, dass Methan von lebenden Organismen auf dem Mars produziert wird. Andere glauben jedoch, dass Methan auf dem Mars mit einer noch unbekannten anorganischen Chemie hergestellt werden kann.

Im Mai dieses Jahres gab die NASA basierend auf der Analyse von Sample Analysis at Mars (SAM)-Daten bekannt, tragbares Chemielabor an Bord der Curiositydass organische Salze wahrscheinlich auf dem Mars vorhanden sind, was weitere Hinweise darauf liefern könnte Roter Planet es war einmal leben.

Laut einer Veröffentlichung zu diesem Thema im Journal of Geophysical Research: Planets können organische Salze wie Eisen-, Calcium- und Magnesiumoxalate und -acetate in Oberflächensedimenten auf dem Mars reichlich vorhanden sein. Diese Salze sind die chemischen Rückstände organischer Verbindungen. Geplant ExoMars-Rover der Europäischen Weltraumorganisation, das mit der Fähigkeit ausgestattet ist, bis zu einer Tiefe von etwa zwei Metern zu bohren, wird mit einem sogenannten ausgestattet das Goddard-Instrumentdie die chemische Zusammensetzung der tieferen Schichten des Marsbodens analysieren und möglicherweise mehr über diese organischen Substanzen erfahren.

Der neue Rover ist mit Geräten zur Suche nach Lebensspuren ausgestattet

Seit den 70er Jahren und im Laufe der Zeit und Einsätze haben immer mehr Beweise dies gezeigt Der Mars könnte in seiner frühen Geschichte Leben gehabt habenals der Planet eine feuchte, warme Welt war. Bisher hat jedoch keine der Entdeckungen überzeugende Beweise für die Existenz von Leben auf dem Mars geliefert, weder in der Vergangenheit noch in der Gegenwart.

Ab Februar 2021 wollen Wissenschaftler diese hypothetischen frühen Lebenszeichen finden. Im Gegensatz zu seinem Vorgänger, dem Rover Curiosity mit dem MSL-Labor an Bord, ist er dafür ausgestattet, solche Spuren zu suchen und zu finden.

Ausdauer sticht den Krater des Sees, etwa 40 km breit und 500 Meter tief, ist ein Krater, der sich in einem Becken nördlich des Marsäquators befindet. Der Jezero-Krater enthielt einst einen See, der schätzungsweise vor 3,5 bis 3,8 Milliarden Jahren ausgetrocknet war, was ihn zu einer idealen Umgebung macht, um nach Spuren uralter Mikroorganismen zu suchen, die im Wasser des Sees gelebt haben könnten. Perseverance wird nicht nur Marsgestein untersuchen, sondern auch Gesteinsproben sammeln und für eine zukünftige Mission zur Rückkehr zur Erde aufbewahren, wo sie im Labor untersucht werden.

5. Visualisierung des SuperCam-Betriebs an Bord des Perseverance-Rover.

Jagd nach Biosignaturen befasst sich mit der Reihe von Kameras und anderen Werkzeugen des Rovers, insbesondere der Mastcam-Z (am Mast des Rovers), die heranzoomen kann, um wissenschaftlich interessante Ziele zu erkunden.

Das Mission Science Team kann das Instrument in Betrieb nehmen. Supercam-Persistenz Richten des Laserstrahls auf das interessierende Ziel (5), wodurch eine kleine Wolke aus flüchtigem Material entsteht, dessen chemische Zusammensetzung analysiert werden kann. Wenn diese Daten vielversprechend sind, kann die Kontrollgruppe dem Forscher einen Auftrag erteilen. Rover-Roboterarmgründlich recherchieren. Der Arm ist unter anderem mit einem PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry) ausgestattet, das mit einem relativ starken Röntgenstrahl nach möglichen chemischen Spuren von Leben sucht.

Ein anderes Tool namens SHERLOCK (Scannen bewohnbarer Umgebungen mittels Raman-Streuung und Lumineszenz auf organische und chemische Substanzen), ist mit einem eigenen Laser ausgestattet und kann die Konzentrationen organischer Moleküle und Mineralien erfassen, die sich in der aquatischen Umwelt bilden. Zusammen, SHERLOCK i PIXEL Sie sollen hochauflösende Karten von Elementen, Mineralien und Partikeln in Marsgesteinen und -sedimenten liefern, die es Astrobiologen ermöglichen, ihre Zusammensetzung zu beurteilen und die vielversprechendsten zu sammelnden Proben zu identifizieren.

Die NASA verfolgt jetzt einen anderen Ansatz, um Mikroben zu finden als zuvor. Im Gegensatz zu Wikinger herunterladenBeharrlichkeit wird nicht nach chemischen Zeichen des Stoffwechsels suchen. Stattdessen wird es auf der Suche nach Ablagerungen über der Marsoberfläche schweben. Sie können bereits tote Organismen enthalten, sodass ein Stoffwechsel nicht in Frage kommt, aber ihre chemische Zusammensetzung kann uns viel über das vergangene Leben an diesem Ort verraten. Von Perseverance gesammelte Proben Sie müssen gesammelt und für eine zukünftige Mission zur Erde zurückgebracht werden. Ihre Analyse wird in Bodenlabors durchgeführt. Daher wird davon ausgegangen, dass der endgültige Beweis für die Existenz ehemaliger Marsmenschen auf der Erde erscheinen wird.

Wissenschaftler hoffen, auf dem Mars ein Oberflächenmerkmal zu finden, das durch nichts anderes als die Existenz uralten mikrobiellen Lebens erklärt werden kann. Eine dieser imaginären Formationen könnte so etwas wie sein Stromatolith.

Auf der Erde, Stromatolith (6) Felshügel, die von Mikroorganismen entlang alter Küsten und in anderen Umgebungen gebildet wurden, in denen viel Energie für Stoffwechsel und Wasser vorhanden war.

Das meiste Wasser ging nicht in den Weltraum

Wir haben die Existenz von Leben in der tiefen Vergangenheit des Mars noch nicht bestätigt, aber wir fragen uns immer noch, was sein Aussterben verursacht haben könnte (wenn das Leben wirklich verschwunden ist und nicht zum Beispiel tief unter die Oberfläche gegangen ist). Die Grundlage des Lebens, zumindest wie wir es kennen, ist Wasser. Geschätzt früher mars es könnte so viel flüssiges Wasser enthalten, dass es seine gesamte Oberfläche mit einer Schicht von 100 bis 1500 m Dicke bedeckt. Heute gleicht der Mars jedoch eher einer trockenen Wüste.und Wissenschaftler versuchen immer noch herauszufinden, was diese Veränderungen verursacht hat.

Wissenschaftler versuchen zum Beispiel zu erklären wie hat der mars wasser verlorendas war vor Milliarden von Jahren auf seiner Oberfläche. Die meiste Zeit wurde angenommen, dass ein Großteil des alten Wassers des Mars durch seine Atmosphäre in den Weltraum entwichen war. Etwa zur gleichen Zeit war der Mars dabei, sein planetarisches Magnetfeld zu verlieren und seine Atmosphäre vor einem von der Sonne ausgehenden Partikelstrahl abzuschirmen. Nachdem das Magnetfeld durch die Einwirkung der Sonne verloren gegangen war, begann die Marsatmosphäre zu verschwinden.und das Wasser verschwand mit ihm. Laut einer relativ neuen NASA-Studie könnte ein Großteil des verlorenen Wassers in Felsen in der Kruste des Planeten eingeschlossen sein.

Wissenschaftler analysierten eine Reihe von Daten, die während der langjährigen Erforschung des Mars gesammelt wurden, und kamen darauf basierend jedoch zu dem Schluss, dass Freisetzung von Wasser aus der Atmosphäre im Weltraum ist es nur für das teilweise Verschwinden von Wasser aus der Marsumgebung verantwortlich. Ihre Berechnungen zeigen, dass ein Großteil des derzeit knappen Wassers an Mineralien in der Erdkruste gebunden ist. Die Ergebnisse dieser Analysen wurden präsentiert Evi Scheller von Caltech und ihrem Team auf der 52. Planetary and Lunar Science Conference (LPSC). Ein Artikel, der die Ergebnisse dieser Arbeit zusammenfasst, wurde in der Zeitschrift Nauka veröffentlicht.

In Studien wurde besonderes Augenmerk auf den Geschlechtsverkehr gelegt. Deuteriumgehalt (schwereres Wasserstoffisotop) in Wasserstoff. Deuter kommt natürlich in Wasser bei etwa 0,02 Prozent vor. gegen die Anwesenheit von "normalem" Wasserstoff. Gewöhnlicher Wasserstoff lässt sich aufgrund seiner geringeren Atommasse leichter aus der Atmosphäre in den Weltraum bringen. Das erhöhte Verhältnis von Deuterium zu Wasserstoff sagt uns indirekt, mit welcher Geschwindigkeit Wasser vom Mars in den Weltraum austritt.

Die Wissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass das beobachtete Verhältnis von Deuterium zu Wasserstoff und die geologischen Beweise für den Wasserreichtum in der Marsvergangenheit darauf hindeuten, dass der Wasserverlust des Planeten nicht allein auf das Entweichen der Atmosphäre in der Marsvergangenheit zurückzuführen sein konnte. Platz. Daher wurde ein Mechanismus vorgeschlagen, der die Freisetzung in die Atmosphäre mit dem Einfangen von etwas Wasser in den Felsen verknüpft. Durch die Einwirkung auf Felsen ermöglicht Wasser die Bildung von Ton und anderen hydratisierten Mineralien. Der gleiche Prozess findet auf der Erde statt.

Auf unserem Planeten führt die Aktivität der tektonischen Platten jedoch dazu, dass die alten Fragmente der Erdkruste mit hydratisierten Mineralien in den Mantel eingeschmolzen werden und das dabei entstehende Wasser durch vulkanische Prozesse wieder in die Atmosphäre geschleudert wird. Auf dem Mars ohne tektonische Platten ist die Speicherung von Wasser in der Erdkruste ein irreversibler Prozess.

Lake District im Inneren des Mars

Wir haben mit dem unterirdischen Leben begonnen und werden am Ende darauf zurückkommen. Wissenschaftler glauben, dass sein idealer Lebensraum in Marsbedingungen Stauseen könnten tief unter Erd- und Eisschichten verborgen sein. Vor zwei Jahren gaben Planetenforscher die Entdeckung eines großen Sees bekannt Salzwasser unter Eis am Südpol des Marswas einerseits mit Begeisterung, aber auch mit Skepsis aufgenommen wurde.

Im Jahr 2020 bestätigten Forscher jedoch erneut die Existenz dieses Sees und sie fanden drei weitere. Die Entdeckungen, über die in der Zeitschrift Nature Astronomy berichtet wurde, wurden mithilfe von Radardaten der Raumsonde Mars Express gemacht. „Wir haben das gleiche Wasserreservoir identifiziert, das zuvor entdeckt wurde, aber wir haben auch drei weitere Wasserreservoirs um das Hauptreservoir herum gefunden“, sagte die Planetenforscherin Elena Pettinelli von der Universität Rom, die eine der Co-Autoren der Studie ist. "Es ist ein komplexes System." Die Seen verteilen sich auf einer Fläche von etwa 75 Quadratkilometern. Das ist eine Fläche, die etwa ein Fünftel der Fläche Deutschlands beträgt. Der größte zentrale See hat einen Durchmesser von 30 Kilometern und ist von drei kleineren Seen umgeben, die jeweils mehrere Kilometer breit sind.

7. Visualisierung von unterirdischen Reservoirs auf dem Mars

in subglazialen Seen, zum Beispiel in der Antarktis. Die unter Marsbedingungen vorhandene Salzmenge kann jedoch ein Problem darstellen. Das glaubt man Unterirdische Seen auf dem Mars (7) muss einen hohen Salzgehalt haben, damit das Wasser flüssig bleiben kann. Hitze aus den Tiefen des Mars kann tief unter der Oberfläche wirken, aber das allein reicht laut Wissenschaftlern nicht aus, um das Eis zu schmelzen. „Aus thermischer Sicht muss dieses Wasser sehr salzhaltig sein“, sagt Pettinelli. Seen mit etwa dem fünffachen Salzgehalt von Meerwasser können das Leben unterstützen, aber wenn sich die Konzentration dem XNUMX-fachen des Salzgehalts von Meerwasser nähert, existiert kein Leben.

Wenn wir es endlich finden können Leben auf dem Mars und wenn DNA-Studien zeigen, dass Mars-Organismen mit irdischen verwandt sind, könnte diese Entdeckung unsere Sicht auf den Ursprung des Lebens im Allgemeinen revolutionieren und unsere Sichtweise von der reinen Erde zur Erde verschieben. Würden Studien zeigen, dass Mars-Aliens nichts mit unserem Leben zu tun haben und sich völlig eigenständig entwickelt haben, würde das ebenfalls eine Revolution bedeuten. Dies deutet darauf hin, dass das Leben im Weltraum weit verbreitet ist, da es unabhängig voneinander auf dem ersten Planeten in der Nähe der Erde entstanden ist.