Υπάρχει ζωή στον Άρη; Να τι ξέρουμε

Ο Κόκκινος Πλανήτης είναι ένα αρκετά ζωντανό μέρος. Από το 2018, τα τροχιακά, τα ρόβερ και τα προσγειωμένα αεροσκάφη, καθώς και οι επιστήμονες που τα χειρίζονται, εντόπισαν τα σημάδια των αρχαίων μαινόμενων ποταμών, αισθάνθηκαν τα ρίγη ενός Marsquake και αποκάλυψαν στοιχεία υγρού νερού βαθιά κάτω από τη γη.

Καθώς ανακαλύπτουμε περισσότερα για τη δελεαστική ιστορία του Άρη που μοιάζει με τη Γη, ένα ερώτημα εξακολουθεί να υφίσταται:υπάρχει ή υπήρξε ποτέ ζωή στον Άρη; Εδώ είναι όλα όσα γνωρίζουμε μέχρι στιγμής.

Διαβάστε περισσότερα για τον Άρη:

• Andy Weir - Υπάρχει ζωή μετά τον Άρη;
• InSight:τι θα μπορούσε να βρει η αποστολή της NASA στον Άρη μέσα στον Κόκκινο Πλανήτη

Έχει μικρόβια ο Άρης;

Τον Μάρτιο του 2004, η αποστολή Mars Express της ESA επιβεβαίωσε ότι υπήρχε αέριο μεθάνιο στην ατμόσφαιρα του Άρη. Η ποσότητα του μεθανίου ήταν μικρή, αλλά η ανακάλυψή του ήταν εκπληκτική γιατί στη Γη, αν και κάποιο μεθάνιο στην ατμόσφαιρα προέρχεται από ηφαίστεια, το μεγαλύτερο μέρος του παράγεται από ζωντανούς οργανισμούς.

Το μεθάνιο επιβιώνει στην ατμόσφαιρα του Άρη μόνο για μερικές εκατοντάδες χρόνια, πράγμα που σημαίνει ότι ό,τι παρήγαγε ήταν (γεωλογικά) πρόσφατο. Αν και η ηφαιστειακή εξήγηση θα ήταν συναρπαστική επειδή ο Άρης θεωρήθηκε γεωλογικά νεκρός, η βιολογική προέλευση είναι αυτό που τράβηξε την προσοχή των ανθρώπων.

Το μεθάνιο που είδε το Mars Express συγκεντρώθηκε σε ορισμένες περιοχές και γρήγορα διασκορπίστηκε σε επίπεδα που δεν μπορούσαν πλέον να ανιχνευθούν. Στη συνέχεια, μια δεκαετία αργότερα, το μεθάνιο επέστρεψε.

Αυτή τη φορά εντοπίστηκε από το ρόβερ Mars Curiosity της NASA, το οποίο είχε προσγειωθεί στον κρατήρα Gale το 2012. Χρησιμοποιώντας την ενσωματωμένη σουίτα οργάνων ανάλυσης δειγμάτων στον Άρη (SAM), το rover έκανε δώδεκα αναγνώσεις σε μια περίοδο 20 μηνών, αποκαλύπτοντας κυρίως εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα του αερίου. Ωστόσο, στα τέλη του 2013 και στις αρχές του 2014, τα επίπεδα μεθανίου αυξήθηκαν απότομα κατά 10 φορές.

«Σε αυτό το σημείο δεν γνωρίζουμε την προέλευση αυτού του μεθανίου», δήλωσε ο Danny Glavin της NASA, ένας επιστήμονας που συμμετείχε στην αποστολή Curiosity, εκείνη την εποχή. Το ίδιο ισχύει μέχρι σήμερα.

Πιο πρόσφατα, μια εκ νέου ανάλυση των δεδομένων Mars Express έδειξε ότι επίσης ανίχνευσε μεθάνιο στον κρατήρα Gale τον Ιούνιο του 2013. Ωστόσο, η αποστολή παρακολούθησης της ESA να ψάξει ειδικά για μεθάνιο, το Trace Gas Orbiter, δεν έχει δει ακόμη ίχνη στο όλα, παρά το ότι κοιτάζετε με ευαισθησίες μεταξύ 10 και 100 φορές υψηλότερες από τις προηγούμενες θετικές ανιχνεύσεις.

Το 2022, το δεύτερο μέρος της αποστολής ExoMars, που περιέχει ένα προσεδάφιο και ένα ρόβερ, θα φτάσει στον Άρη και θα συνεχίσει την αναζήτηση.

«Το ίδιο το ρόβερ Rosalind Franklin δεν θα αναζητήσει ειδικά για ατμοσφαιρικό μεθάνιο [αλλά] η μονάδα προσγείωσης ExoMars, που ονομάζεται Kazachok, θα έχει πολλά διαφορετικά ατμοσφαιρικά φασματόμετρα επί του σκάφους, επομένως αυτά θα διερευνήσουν επίσης την τοπική χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας του Άρη», είπε. Abbie Hutty, υπεύθυνη παράδοσης ExoMars και υπεύθυνη λειτουργιών προμηθευτή δομής στην Airbus Defense and Space.

Επιστροφή δειγμάτων στη Γη

Στην αναζήτηση της ζωής στον Άρη, πολλοί ερευνητές πιστεύουν ότι υπάρχει μόνο ένας τρόπος για να σημειωθεί πραγματική πρόοδος:να φέρουμε τους βράχους του Άρη πίσω στη Γη. Σύμφωνα με την καθηγήτρια Μόνικα Γκρέιντι, επιστήμονα πλανητικής και διαστημικής στο The Open University, «το σχέδιο να φέρουμε πίσω πετρώματα από τον Άρη είναι το καλύτερο στοίχημά μας για την εύρεση ενδείξεων για την προηγούμενη ζωή».

Πέρυσι, η ESA και η NASA υπέγραψαν ένα μνημόνιο κατανόησης που δεσμεύει τις υπηρεσίες να συνεργαστούν για να σχεδιάσουν μια σειρά αποστολών που θα φέρουν τους βράχους του Άρη πίσω στη Γη.

"Η επιστροφή δειγμάτων στον Άρη είναι μια τεράστια πρόκληση που θα απαιτήσει πολλαπλές αποστολές, καθεμία διαδοχικά πιο περίπλοκη από την προηγούμενη", δήλωσε ο David Parker, διευθυντής ανθρώπινης και ρομποτικής εξερεύνησης της ESA.

Το rover Rosalind Franklin της NASA θα είναι ένα βήμα προς την επιστροφή δειγμάτων, επειδή θα αποθηκεύσει ενδιαφέροντα δείγματα σε έως και 31 κάνιστρα που θα μείνουν στην επιφάνεια του Άρη.

Στη συνέχεια, μια δεύτερη αποστολή θα ανακτούσε αυτά τα κάνιστρα και θα τα τοποθετούσε σε ένα αρειανό όχημα ανάβασης, το οποίο θα τα ωθούσε σε τροχιά. Μια τρίτη αποστολή από τη Γη θα συναντηθεί με αυτό το όχημα σε τροχιά του Άρη και θα το φέρει πίσω στη Γη.

"Μια αποστολή δείγματος επιστροφής στον Άρη είναι ένα δελεαστικό αλλά εφικτό όραμα που βρίσκεται στη διασταύρωση πολλών καλών λόγων για να εξερευνήσετε το διάστημα", λέει ο Parker.

Οι ευρωπαίοι υπουργοί επιστημών θα συναντηθούν αργότερα αυτό το έτος για να αποφασίσουν εάν θα χρηματοδοτήσουν τις απαραίτητες αποστολές δειγμάτων επιστροφής.

Υγρό νερό κάτω από την επιφάνεια του Άρη

Οι πλανητικοί γεωλόγοι έχουν από καιρό αναρωτηθεί τι απέγινε το νερό του Άρη. Είτε διέφυγε στο διάστημα είτε διέρρευσε στο έδαφος. Εάν είναι στο έδαφος, τότε θα πρέπει να υπάρχουν υπέροχες υπόγειες λίμνες νερού ή θαμμένα στρώματα πάγου. Στα μέσα της δεκαετίας του 2000, τόσο η ESA όσο και η NASA έστειλαν διαστημόπλοια στον Άρη με ραντάρ ικανά να αναζητήσουν αυτά τα κοιτάσματα.

Το όργανο MARSIS της ESA και το SHARAD της NASA είναι συμπληρωματικά ραντάρ διείσδυσης στο έδαφος που σταδιακά αποκάλυψαν την αλήθεια.

Τον Νοέμβριο του 2016, ο SHARAD βρήκε μια μεγάλη απόθεση πάγου κάτω από την επιφάνεια στην περιοχή Utopia Planitia του Άρη. Αυτή είναι μια μεγάλη έκταση, περίπου 3.300 χιλιόμετρα, και ο όγκος του νερού που περιέχεται στον πάγο εκτιμήθηκε ότι είναι αρκετός για να γεμίσει τη λίμνη Superior, τη μεγαλύτερη από τις Μεγάλες Λίμνες στη Βόρεια Αμερική. Η κορυφή του στρώματος πάγου καλύπτεται από 1 έως 10 μέτρα αρειανής σκόνης, εξηγώντας γιατί δεν έχει εμφανιστεί ποτέ σε οπτικές εικόνες της επιφάνειας.

«Αυτό το κοίτασμα είναι πιθανώς πιο προσβάσιμο από τους περισσότερους πάγους νερού στον Άρη, επειδή βρίσκεται σε σχετικά χαμηλό γεωγραφικό πλάτος και βρίσκεται σε μια επίπεδη, ομαλή περιοχή όπου η προσγείωση ενός διαστημικού σκάφους θα ήταν ευκολότερη από ό,τι σε ορισμένες από τις άλλες περιοχές με θαμμένο πάγο». λέει ο Jack Holt του Πανεπιστημίου του Τέξας, ένας συν-ερευνητής του SHARAD.

Αυτό σημαίνει ότι μια μέρα θα μπορούσε να βοηθήσει στη διατήρηση των αστροναυτών με το να είναι το αρειανό ισοδύναμο μιας πηγής παγωμένου νερού. Μπορεί επίσης να περιέχει ενδείξεις για το αν ξεκίνησε η ζωή στον Άρη ή όχι.

Τον Ιούλιο του 2018, το όργανο MARSIS του Mars Express βρήκε στοιχεία για μια λίμνη νερού θαμμένη κοντά στο νότιο πόλο του πλανήτη. Οι αντανακλάσεις του ραντάρ δείχνουν ότι η υπόγεια λίμνη είναι περισσότερο από ενάμιση χιλιόμετρο κάτω από την επιφάνεια και περίπου 20 χιλιόμετρα πλάτος.

«Αυτή είναι μόνο μια μικρή περιοχή μελέτης. Είναι μια συναρπαστική προοπτική να πιστεύουμε ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν περισσότεροι από αυτούς τους υπόγειους θύλακες νερού αλλού, που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη», λέει ο Roberto Orosei, κύριος ερευνητής του πειράματος MARSIS.

Η ανακάλυψη είναι λίγο παρόμοια με τις υποπαγετώνες λίμνες της Ανταρκτικής στη Γη και είναι γνωστό ότι οι μορφές μικροβιακής ζωής ευδοκιμούν σε αυτά τα περιβάλλοντα. Για να φτάσετε στη λίμνη του Άρη, ωστόσο, θα απαιτούσε σοβαρή τεχνολογία. Είναι περισσότερο από ενάμιση χιλιόμετρο κάτω και το ρόβερ Rosalind Franklin, το οποίο μπορεί να υπερηφανεύεται για το βαθύτερο τρυπάνι που έχει πάει ποτέ στον Άρη, είναι ικανό να διεισδύσει μόνο δύο μέτρα κάτω από την επιφάνεια. Μην κρατάτε την αναπνοή σας σε αυτό.

Πώς να μην μολύνουμε τον Άρη

Το 1969, ο Αμερικανός μυθιστοριογράφος Μάικλ Κράιτον έγραψε το μπεστ σέλερ θρίλερ, The Andromeda Strain . Έλεγε τη θλιβερή ιστορία μιας εστίας εξωγήινων μικροβίων που είχαν μεταφερθεί πίσω στη Γη από έναν δορυφόρο που επέστρεφε. Τι γίνεται όμως με τη μόλυνση από την άλλη πλευρά – τα μικρόβια της Γης ταράζουν στον Άρη;

Η ανίχνευση ζωής στον Άρη θα ήταν μια από τις μεγαλύτερες επιστημονικές ανακαλύψεις όλων των εποχών. Έτσι, το τελευταίο πράγμα που πρέπει να κάνουμε είναι να ρισκάρουμε να μολύνουμε τον Άρη στέλνοντας βρώμικα διαστημόπλοια στην επιφάνεια.

Διαβάστε περισσότερα για τον Άρη:

• Θα μπορούσατε να ρίξετε ένα Frisbee στον Άρη;
• Το πείραμα σκέψης:Τι θα έκανε στο σώμα μου η ζωή στον Άρη;

Η Επιτροπή Διαστημικής Έρευνας (COSPAR), ένας διεθνής οργανισμός που ιδρύθηκε το 1958, θέτει αυστηρά πρότυπα για τον περιορισμό της βιολογικής μόλυνσης μεταξύ των πλανητικών σωμάτων. Ως αποτέλεσμα, οι μεγάλες διαστημικές υπηρεσίες καταβάλλουν ασυνήθιστα βήματα για να αποστειρώσουν τα διαστημικά σκάφη τους προτού τα στείλουν σε περιοχές στον Άρη που μπορεί να είναι κατοικήσιμες.

Η αποστείρωση ενός διαστημικού σκάφους δεν είναι εύκολη δουλειά. Τα πρώτα προσεδάφια του Άρη ήταν τα Viking 1 και 2 της NASA. Χρειαζόταν να αποστειρωθούν καλά γιατί έψαχναν για αρειανά μικρόβια. Κατασκευασμένο τη δεκαετία του 1970, οι επιφάνειες του διαστημικού σκάφους καθαρίστηκαν για πρώτη φορά σχολαστικά για να μειωθεί σημαντικά η «βιο-φόρτιση». Στη συνέχεια, τοποθετήθηκαν σε φούρνο και θερμάνθηκαν στους 112°C για 30 ώρες. Η NASA υπολόγισε ότι το ψήσιμο μείωσε τα υπόλοιπα βακτήρια κατά ένα εκατομμύριο.

Το rover Rosalind Franklin της ESA πρέπει να συμμορφώνεται με παρόμοια πρότυπα. "Πρέπει να βεβαιωθούμε ότι κατά τη διάρκεια της πραγματικής κατασκευής του rover, η οποία γίνεται σχεδόν εξ ολοκλήρου από ανθρώπους, ότι αυτοί οι άνθρωποι δεν μολύνουν το rover με σωματίδια δέρματος, τρίχας ή λίπη από το δέρμα τους.

Αυτό σημαίνει ότι οι τεχνικοί πρέπει να το κάνουν σε ένα ειδικά χτισμένο «καθαρό δωμάτιο», το οποίο είναι απομονωμένο από το κανονικό περιβάλλον εργασίας και ότι πρέπει να φορούν προστατευτικό εξοπλισμό ολόκληρου του σώματος», λέει ο Hutty.

Η προστασία των πλανητών θα είναι μια σημαντική ανησυχία κατά την επιστροφή πετρωμάτων από τον Άρη για μελέτη στα εργαστήρια της Γης. Οι κατευθυντήριες γραμμές της COSPAR απαιτούν την πιο αυστηρή προστασία για τέτοιες αποστολές κατηγορίας V, όπως είναι γνωστές.

Έχουμε ήδη βρει τη ζωή του Άρη;

Λαμβάνοντας υπόψη όλες τις συζητήσεις γύρω από τη ζωή στον Άρη και όλα τα πολλά διαστημόπλοια και προσγειωμένα σκάφη που έχουν πάει στον Κόκκινο Πλανήτη από τη δεκαετία του 1970, μπορεί να φαίνεται περίεργο το γεγονός ότι μόνο τα δύο πρώτα έφεραν εξοπλισμό για να αναζητήσουν ζωή. Υπήρχαν τέσσερα βιολογικά πειράματα στο διαστημόπλοιο Viking. Από αυτά, μόνο ένα επέστρεψε θετικά αποτελέσματα.

Το πείραμα Labeled Release ήταν απλό. Πήρε ένα δείγμα αρειανού εδάφους και εισήγαγε ορισμένα υγρά θρεπτικά συστατικά. Αυτά τα θρεπτικά συστατικά είχαν «σημανθεί» με ένα ισότοπο ραδιενεργού άνθρακα. Εάν υπήρχαν βακτήρια στο έδαφος, θα μεταβολίζονταν το θρεπτικό συστατικό και θα διώχναν το ισότοπο του άνθρακα, το οποίο θα ανιχνευόταν από το όργανο.

Όταν το πείραμα διεξήχθη και στις δύο προσγειώσεις, και τα δύο επέστρεψαν θετικά αποτελέσματα. Το δεύτερο μέρος ήταν να αποστειρωθεί το χώμα και να δούμε αν αυτό έκανε το σήμα να φύγει. Έγινε, δεν ανιχνεύθηκε ραδιενεργό αέριο εκείνη τη στιγμή.

«Ακριβώς τότε και εκεί ικανοποιήσαμε την προ-αποστολή, συμφωνήσαμε σε κριτήρια ζωής. Θα μπορούσαμε να πούμε ότι εντοπίσαμε τη ζωή, κρεμάσαμε τα καπέλα μας, πήραμε ένα μπουκάλι σαμπάνια και γιορτάσαμε. Αυτό δεν έπρεπε να γίνει», είπε ο Gilbert Levin, ο οποίος ήταν ο κύριος ερευνητής του πειράματος.

Αντίθετα, οι ερευνητές αναρωτήθηκαν γιατί κανένα από τα άλλα πειράματα δεν είχε αποδώσει θετικά αποτελέσματα και δήλωσαν ότι τα πειράματα των Βίκινγκ ήταν ασαφή αλλά πιθανότατα δεν είχαν βρει ζωή.

Με τα χρόνια, οι ερευνητές έχουν προτείνει διάφορες μη βιολογικές αντιδράσεις που θα μπορούσαν να αναπαράγουν ορισμένες πτυχές των αποτελεσμάτων του πειράματος. Ο Levin, ωστόσο, συνέχισε να υπερασπίζεται τη βιολογική ερμηνεία, ισχυριζόμενος ότι καμία χημική ουσία δεν μπόρεσε να μιμηθεί πλήρως τα αποτελέσματα.

Το 2012, ο Joseph Miller, νευροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια και πρώην διευθυντής του διαστημικού λεωφορείου της NASA, και ο μαθηματικός Giorgio Bianciardi, από το Πανεπιστήμιο της Σιένα της Ιταλίας, ανέλυσαν εκ νέου τα δεδομένα των Βίκινγκ. Χρησιμοποιώντας μαθηματικά, έδειξαν ότι τα δεδομένα ήταν πιο συνεπή με τη βιολογική δραστηριότητα παρά με την απλή χημεία.

Η μόνη διέξοδος από το αδιέξοδο είναι να αναζητήσουμε ξανά τη ζωή, όπου έρχεται η αποστολή ExoMars της ESA. «Η αποστολή του ρόβερ Rosalind Franklin είναι να ανιχνεύσει ζωή, είτε προηγούμενη είτε παρούσα, στην επιφάνεια του Άρη», λέει ο Hutty.

Μετά από τόσο καιρό, ίσως σύντομα έχουμε την απάντηση για το αν υπάρχει ζωή στον Άρη.