Procurando por alienígenas em Marte. Se houve vida, talvez tenha sobrevivido?

Marte tem tudo o que é necessário para a vida existir. A análise de meteoritos de Marte mostra que existem substâncias sob a superfície do planeta que podem sustentar a vida, pelo menos na forma de microorganismos. Em alguns lugares, os micróbios terrestres também vivem em condições semelhantes.

Recentemente, pesquisadores da Brown University estudaram composição química dos meteoritos marcianos - pedaços de rocha que foram lançados de Marte e foram parar na Terra. A análise mostrou que essas rochas podem entrar em contato com a água. produzir energia químicaque permite que os microorganismos vivam, como em grandes profundidades na Terra.

Meteoritos estudados podem, segundo os cientistas, constituir uma amostra representativa para grande parte crosta de marteisso significa que uma parte significativa do interior do planeta é adequada para suporte de vida. “Descobrimentos importantes para o estudo científico de camadas abaixo da superfície são que onde quer que haja água subterrânea em Martehá uma boa chance de acessar o suficiente energia químicapara sustentar a vida microbiana”, disse Jesse Tarnas, chefe da equipe de pesquisa, em um comunicado à imprensa.

Nas últimas décadas, descobriu-se na Terra que muitos organismos vivem nas profundezas da superfície e, privados de acesso à luz, extraem sua energia dos produtos de reações químicas que ocorrem quando a água entra em contato com as rochas. Uma dessas reações é radiólise. Isso acontece quando elementos radioativos na rocha fazem com que as moléculas de água se dividam em hidrogênio e oxigênio. O hidrogênio liberado se dissolve na água presente na área e alguns minerais como Pirita absorver oxigênio para formar enxofre.

eles podem absorver o hidrogênio dissolvido na água e usá-lo como combustível reagindo com o oxigênio dos sulfatos. Por exemplo, no Canadá Mina de Kidd Creek (1) Esses tipos de micróbios foram encontrados a quase dois quilômetros de profundidade na água, onde o sol não penetrava há mais de um bilhão de anos.

1. Robô Boston Dynamics explora a mina

Kidd Creek

W meteorito marciano pesquisadores descobriram substâncias necessárias para a radiólise em quantidades suficientes para sustentar a vida. assim, os antigos locais de destroços permaneceram praticamente intactos até agora.

Estudos anteriores indicavam vestígios de sistemas de águas subterrâneas ativos no planeta. Há também uma possibilidade significativa de que tais sistemas ainda existam hoje. Um estudo recente mostrou, por exemplo, a possibilidade de um lago subterrâneo sob a camada de gelo. Até agora, a exploração do subsolo será mais difícil do que a exploração, mas, segundo os autores do artigo, essa não é uma tarefa com a qual não possamos lidar.

Pistas químicas

Em 1976 ano NASA Viking 1 (2) desembarcou na planície de Chryse Planitia. Tornou-se a primeira sonda a pousar com sucesso em Marte. “As primeiras pistas vieram quando obtivemos fotos do Viking mostrando marcas de escultura na Terra, geralmente devido à chuva”, disse ele. Alexander Hayes, diretor do Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, em entrevista ao Inverse. “Ele está presente há muito tempo em Marte água líquidaque esculpiu a superfície e encheu as crateras, formando lagos".

vikings 1 e 2 eles tinham pequenos "laboratórios" astrobiológicos a bordo para realizar seus experimentos exploratórios. vestígios de vida em Marte. O experimento Tagged Ejection envolveu misturar pequenas amostras de solo marciano com gotas de água contendo uma solução nutritiva e alguns O carvão ativado estudar as substâncias gasosas que podem formar organismos vivos em Marte.

Estudo de amostra de solo mostrou sinais de metabolismomas os cientistas discordaram sobre se esse resultado era um sinal seguro de que havia vida em Marte, porque o gás poderia ter sido produzido por algo diferente da vida. Por exemplo, também pode ativar o solo criando gás. Outro experimento realizado pela missão Viking procurou vestígios de material orgânico e não encontrou nada. Quarenta anos depois, os cientistas tratam esses experimentos iniciais com ceticismo.

Em dezembro de 1984 V. Allan Hills Um pedaço de Marte foi encontrado na Antártida. , pesava cerca de dois quilos e provavelmente era de Marte antes de uma colisão antiga o levantar da superfície. planeta vermelho para a terra.

Em 1996, um grupo de cientistas olhou dentro de um fragmento de meteorito e fez uma descoberta incrível. Dentro do meteorito, eles encontraram estruturas semelhantes às que poderiam ser formadas por micróbios (3) bem encontrado a presença de materiais orgânicos. As alegações iniciais de vida em Marte não foram amplamente aceitas, pois os cientistas encontraram outras maneiras de interpretar as estruturas dentro do meteorito, argumentando que a presença de material orgânico pode ter causado contaminação de materiais da Terra.

3. Micrografia de um meteorito marciano

Ter 2008 espírito sorrateiro tropeçou em uma forma estranha saindo da superfície marciana na cratera Gusev. A estrutura é chamada de "couve-flor" por causa de sua forma (4). Tal na Terra formação de sílica associados à atividade microbiana. Algumas pessoas rapidamente assumiram que eles foram formados por bactérias marcianas. No entanto, eles também podem ser formados por processos não biológicos, como erosão do vento.

Quase uma década depois, de propriedade da NASA Lasik Curiosidade descobriram vestígios de enxofre, nitrogênio, oxigênio, fósforo e carbono (ingredientes vitais) durante a perfuração em rocha marciana. O rover também encontrou sulfatos e sulfetos que poderiam ter sido usados ​​como alimento para micróbios em Marte bilhões de anos atrás.

Os cientistas acreditam que formas primitivas de micróbios podem ter encontrado energia suficiente para come pedras marcianas. Os minerais também indicaram a composição química da própria água antes de evaporar de Marte. De acordo com Hayes, é seguro para as pessoas beberem.

4Couve-flor marciana fotografada

Espírito rover

Em 2018, o Curiosity também encontrou evidências adicionais a presença de metano na atmosfera marciana. Isso confirmou observações anteriores de vestígios de metano por orbitadores e rovers. Na Terra, o metano é considerado uma bioassinatura e sinal de vida. O metano gasoso não dura muito tempo após a produção.quebrando em outras moléculas. Os resultados da pesquisa mostram que a quantidade de metano em Marte aumenta e diminui dependendo da estação. Isso levou os cientistas a acreditar ainda mais que o metano é produzido por organismos vivos em Marte. Outros, no entanto, acreditam que o metano pode ser produzido em Marte usando uma química inorgânica ainda desconhecida.

Em maio deste ano, a NASA anunciou, com base na análise de dados de Sample Analysis at Mars (SAM), laboratório de química portátil a bordo do Curiosityque os sais orgânicos provavelmente estão presentes em Marte, o que pode fornecer mais pistas para isso Planeta vermelho uma vez houve vida.

De acordo com uma publicação sobre o assunto no Journal of Geophysical Research: Planets, sais orgânicos como oxalatos e acetatos de ferro, cálcio e magnésio podem ser abundantes nos sedimentos da superfície de Marte. Esses sais são o resíduo químico de compostos orgânicos. Planejado Rover ExoMars da Agência Espacial Europeia, que está equipado com a capacidade de perfurar a uma profundidade de cerca de dois metros, será equipado com um chamado o instrumento Goddardque analisarão a composição química das camadas mais profundas do solo marciano e possivelmente aprenderão mais sobre essas substâncias orgânicas.

O novo rover está equipado com equipamento para procurar vestígios de vida

Desde os anos 70, e ao longo do tempo e das missões, cada vez mais evidências mostram que Marte poderia ter tido vida em sua história inicialquando o planeta era um mundo úmido e quente. No entanto, até agora, nenhuma das descobertas forneceu evidências convincentes da existência de vida marciana, seja no passado ou no presente.

A partir de fevereiro de 2021, os cientistas querem encontrar esses hipotéticos primeiros sinais de vida. Ao contrário de seu antecessor, o rover Curiosity com o laboratório MSL a bordo, ele está equipado para procurar e encontrar esses vestígios.

Perseverança pica a cratera do lago, com cerca de 40 km de largura e 500 metros de profundidade, é uma cratera localizada em uma bacia ao norte do equador marciano. A Cratera Jezero já teve um lago que se estimava secar entre 3,5 e 3,8 bilhões de anos atrás, tornando-o um ambiente ideal para procurar vestígios de microorganismos antigos que poderiam ter vivido nas águas do lago. A Perseverance não apenas estudará rochas marcianas, mas também coletará amostras de rochas e as armazenará para uma futura missão de retorno à Terra, onde serão analisadas em laboratório.

5. Visualização da operação da SuperCam a bordo do rover Perseverance.

Caça a bioassinatura lida com o conjunto de câmeras e outras ferramentas do rover, especialmente a Mastcam-Z (localizada no mastro do rover), que pode ampliar para explorar alvos cientificamente interessantes.

A equipe científica da missão pode colocar o instrumento em operação. persistência supercam direcionando um feixe de laser para um alvo de interesse (5), que cria uma pequena nuvem de material volátil, cuja composição química pode ser analisada. Se esses dados forem promissores, o grupo de controle pode dar uma ordem ao pesquisador. braço robótico roverrealizar pesquisas aprofundadas. O braço está equipado com, entre outras coisas, um PIXL (Instrumento Planetário para Litoquímica de Raios-X), que usa um feixe de raios-X relativamente forte para procurar possíveis vestígios químicos de vida.

Outra ferramenta chamada SHERLOCK (varredura de ambientes habitáveis ​​usando espalhamento Raman e luminescência para substâncias orgânicas e químicas), é equipado com laser próprio e pode detectar as concentrações de moléculas orgânicas e minerais que se formam no ambiente aquático. Juntos, SHERLOCK i PIXEL Espera-se que eles forneçam mapas de alta resolução de elementos, minerais e partículas em rochas e sedimentos marcianos, permitindo que os astrobiólogos avaliem sua composição e identifiquem as amostras mais promissoras a serem coletadas.

A NASA agora está adotando uma abordagem diferente para encontrar micróbios do que antes. Diferente baixar vikingA perseverança não procurará sinais químicos do metabolismo. Em vez disso, ele pairará sobre a superfície de Marte em busca de depósitos. Eles podem conter organismos já mortos, então o metabolismo está fora de questão, mas sua composição química pode nos dizer muito sobre a vida passada neste lugar. Amostras coletadas pela Perseverance eles precisam ser coletados e devolvidos à Terra para uma futura missão. Sua análise será realizada em laboratórios de solo. Portanto, supõe-se que a prova final da existência de ex-marcianos aparecerá na Terra.

Os cientistas esperam encontrar uma característica da superfície de Marte que não possa ser explicada por nada além da existência de vida microbiana antiga. Uma dessas formações imaginárias pode ser algo como estromatólito.

No chão, estromatólito (6) montes rochosos formados por microorganismos ao longo de litorais antigos e em outros ambientes onde havia muita energia para metabolismo e água.

A maior parte da água não foi para o espaço

Ainda não confirmamos a existência de vida no passado profundo de Marte, mas ainda estamos nos perguntando o que poderia ter causado sua extinção (se a vida realmente desapareceu e não foi profundamente abaixo da superfície, por exemplo). A base da vida, pelo menos como a conhecemos, é a água. Estimado início de marte poderia conter tanta água líquida que cobriria toda a sua superfície com uma camada de 100 a 1500 m de espessura. Hoje, no entanto, Marte é mais como um deserto seco.e os cientistas ainda estão tentando descobrir o que causou essas mudanças.

Os cientistas tentam, por exemplo, explicar como marte perdeu águaque estava em sua superfície bilhões de anos atrás. Durante a maior parte do tempo, pensava-se que grande parte da água antiga de Marte havia escapado através de sua atmosfera para o espaço. Na mesma época, Marte estava prestes a perder seu campo magnético planetário, protegendo sua atmosfera de um jato de partículas emanadas do Sol. Depois que o campo magnético foi perdido devido à ação do Sol, a atmosfera marciana começou a desaparecer.e a água desapareceu com ele. Grande parte da água perdida pode ter ficado presa em rochas na crosta do planeta, de acordo com um estudo relativamente novo da NASA.

Os cientistas analisaram um conjunto de dados coletados durante o estudo de Marte ao longo de muitos anos e, com base neles, no entanto, chegaram à conclusão de que liberação de água da atmosfera no espaço, é responsável apenas pelo desaparecimento parcial da água do ambiente marciano. Seus cálculos mostram que grande parte da água atualmente em falta está ligada a minerais na crosta do planeta. Os resultados dessas análises foram apresentados Evie Sheller da Caltech e sua equipe na 52ª Conferência de Ciência Planetária e Lunar (LPSC). Um artigo resumindo os resultados deste trabalho foi publicado na revista Nauka.

Nos estudos, atenção especial foi dada à relação sexual. conteúdo de deutério (isótopo mais pesado de hidrogênio) em hidrogênio. Deuter ocorre naturalmente na água em cerca de 0,02 por cento. contra a presença de hidrogênio "normal". O hidrogênio comum, devido à sua menor massa atômica, é mais fácil de sair da atmosfera para o espaço. O aumento da proporção de deutério para hidrogênio indiretamente nos diz qual foi a velocidade da saída da água de Marte para o espaço.

Os cientistas concluíram que a proporção observada de deutério para hidrogênio e as evidências geológicas da abundância de água no passado marciano indicam que a perda de água do planeta não poderia ter ocorrido apenas como resultado da fuga atmosférica no passado marciano. espaço. Portanto, foi proposto um mecanismo que liga a liberação para a atmosfera com a captura de alguma água nas rochas. Ao agir sobre as rochas, a água permite a formação de argila e outros minerais hidratados. O mesmo processo ocorre na Terra.

No entanto, em nosso planeta, a atividade das placas tectônicas leva ao fato de que os antigos fragmentos da crosta terrestre com minerais hidratados são derretidos no manto e, em seguida, a água resultante é lançada de volta à atmosfera como resultado de processos vulcânicos. Em Marte sem placas tectônicas, a retenção de água na crosta terrestre é um processo irreversível.

Distrito interno do lago marciano

Começamos com a vida subterrânea e retornaremos a ela no final. Os cientistas acreditam que seu habitat ideal em condições marcianas reservatórios podem estar escondidos profundamente sob camadas de solo e gelo. Dois anos atrás, cientistas planetários anunciaram a descoberta de um grande lago água salgada sob gelo no Pólo Sul de Marteque foi recebido com entusiasmo, por um lado, mas também com algum ceticismo.

No entanto, em 2020, pesquisadores confirmaram mais uma vez a existência deste lago e encontraram mais três. As descobertas, relatadas na revista Nature Astronomy, foram feitas usando dados de radar da espaçonave Mars Express. “Identificamos o mesmo reservatório de água que foi descoberto anteriormente, mas também encontramos outros três reservatórios de água ao redor do reservatório principal”, disse a cientista planetária Elena Pettinelli, da Universidade de Roma, uma das coautoras do estudo. "É um sistema complexo." Os lagos estão espalhados por uma área de cerca de 75 mil quilômetros quadrados. Esta é uma área de cerca de um quinto do tamanho da Alemanha. O maior lago central tem um diâmetro de 30 quilômetros e é cercado por três lagos menores, cada um com vários quilômetros de largura.

7. Visualização de reservatórios subterrâneos marcianos

em lagos subglaciais, por exemplo, na Antártida. No entanto, a quantidade de sal presente nas condições marcianas pode ser um problema. Acredita-se que lagos subterrâneos em marte (7) deve ter um alto teor de sal para que a água possa permanecer líquida. O calor do interior de Marte pode agir bem abaixo da superfície, mas isso por si só, dizem os cientistas, não é suficiente para derreter o gelo. “Do ponto de vista térmico, essa água deve ser muito salgada”, diz Pettinelli. Lagos com cerca de cinco vezes a salinidade da água do mar podem sustentar a vida, mas quando a concentração se aproxima XNUMX vezes a salinidade da água do mar, a vida não existe.

Se finalmente pudermos encontrá-lo vida em Marte e se os estudos de DNA mostrarem que os organismos marcianos estão relacionados com os da Terra, essa descoberta pode revolucionar nossa visão da origem da vida em geral, mudando nossa visão de puramente Terra para Terra. Se os estudos mostrassem que os alienígenas marcianos não têm nada a ver com nossas vidas e evoluíram de forma completamente independente, isso também significaria uma revolução. Isso sugere que a vida no espaço é comum, pois se originou independentemente no primeiro planeta próximo à Terra.