Articles

De 5 muligheder for liv på Mars

Mars, som det så ud for omkring 3, 5 milliarder år siden, med store mængder overfladevand.

mens Mars er kendt som en frossen, rød planet i dag, det har alle de beviser, vi kunne bede om af en … vandig fortid, der varer i cirka de første 1,5 milliarder år af solsystemet. Kunne det have været jordlignende, selv til det punkt at have haft liv på det, for den første tredjedel af vores solsystems historie?Kevin M. Gill /flickr

så længe menneskeheden har set himlen, har vi været fascineret af muligheden for, at andre verdener — ligesom Jorden — kan indeholde levende organismer. Mens vores besøg på Månen lærte os, at det er helt ufrugtbart og ubeboet, forbliver andre verdener i vores solsystem fulde af potentiale. Venus kan have liv i sine Sky-toppe. Europa og Enceladus kan have liv vrimler i en sub-overflade hav af flydende vand. Selv Titans flydende kulbrintesøer giver et fascinerende sted at søge efter eksotiske levende organismer.

men langt den mest fascinerende mulighed er den røde planet: Mars. Denne mindre, koldere, fjernere fætter af jorden havde helt sikkert en våd fortid, hvor flydende vand klart flød på overfladen i mere end en milliard år. Indicier har peget på sandsynligheden for livet på Mars, ikke kun i den gamle fortid, men muligvis stadig lever, og måske lejlighedsvis aktiv, selv i dag. Der er fem muligheder for liv på Mars. Her er hvad vi ved indtil videre.

Oksebuebøjninger forekommer kun i de sidste faser af en langsomt flydende flods liv, selv på Mars.'s life, even on Mars.

Oksebuebøjninger forekommer kun i de sidste faser af en langsomt strømmende flods liv, og denne findes … på Mars. Mens mange af Mars ‘ kanallignende træk stammer fra en glacial fortid, er der rigelig bevis for en historie med flydende vand på overfladen, såsom dette tørrede flodleje.

NASA/Mars Global Surveyor

med de oplysninger, vi har fået fra forskellige orbitere, landere og rovere, har vi lavet en masse fascinerende opdagelser på Mars. Vi ser tørrede flodbredder og bevis for gamle glaciale begivenheder på marsoverfladen. Vi finder små hæmatitkugler på Mars såvel som rigelige beviser for sedimentær sten, som begge kun dannes på jorden i vandige miljøer. Og vi har observeret solid underoverfladeis, sne og endda frosset overfladevand på Mars i realtid.

Vi har endda observeret, hvad der sandsynligvis vil være briny overfladevand, der aktivt strømmer ned ad væggene i forskellige kratere, selvom resultatet stadig er kontroversielt. Alle de rå ingredienser, der kræves for livet på jorden, var også rigelige på det tidlige Mars, herunder en tyk atmosfære og flydende vand på overfladen. Selvom Mars ikke længere ser ud som om det vrimler med livet i dag, er der tre beviser for, at tidligere eller endda nuværende liv kan være en mulighed.

hæmatitkuglerne (eller 'Martian Blueberry') som afbildet af Mars-Udforskningsroveren.'Martian blueberries') as imaged by the Mars Exploration Rover.

hæmatitkuglerne (eller ‘Martian Blueberry’) som afbildet af Mars-Efterforskningsroveren. Det er de her … næsten helt sikkert bevis for tidligere flydende vand på Mars, og muligvis af tidligere liv. NASA-forskere må være sikre på, at dette sted-og denne planet-ikke er forurenet af selve vores observation. Fra og med endnu, der er ingen sikre beviser for hverken tidligere eller nuværende Martian liv.

NASA / JPL-Caltech/Cornell/ASU

det første overbevisende bevis kom fra instrumenterne ombord på NASAs Mars Viking landers i 1976. Der blev udført tre biologiske eksperimenter: et gasudvekslingseksperiment, et mærket frigivelseseksperiment og et pyrolytisk frigivelseseksperiment efterfulgt af et gaskromatografmassespektrometereksperiment. Det mærkede frigivelseseksperiment gav et positivt resultat, når det blev udført på begge Viking-landere, men kun første gang testen fandt sted. Alle andre eksperimenter kom tilbage negative.

det andet bevis kom, da et fragment af en Martisk meteorit — Allan Hills 84001 — blev genvundet den 27.December 1984. 3% af alle meteoritter, der falder til jorden, stammer fra Mars, men denne var særlig stor: næsten 2 kg (over 4 pund) tung. Det blev oprindeligt dannet på Mars for omkring 4 milliarder år siden og landede på jorden for kun omkring 13.000 år siden. Da vi kiggede inde i det i 1996, ser det ud til at indeholde materiale, der kunne være resterne af fossiliserede organiske livsformer, selvom de også kunne være opstået fra uorganiske processer.

de mulige geokemiske eller organiske processer, der kan føre til sæsonbestemt metan på Mars.

senest opdagede Mars Curiosity rover Metanventiler på Mars, hvilket kunne have været … produceret enten organisk eller uorganisk. Hvis det er organisk, mister forfatteren et væddemål med fysikeren Robert Garisto!

NASA / JPL-Caltech / SAM-GSFC / Univ. af Michigan

og endelig kom det tredje bevis ud med NASAs seneste Mars-rover: nysgerrighed. Da årstiderne ændrede sig på Mars, opdagede nysgerrighed “burps” af metan udsendt fra bestemte underjordiske steder, men kun i slutningen af Martian vinteren og med starten af foråret. Dette er igen et tvetydigt signal i bedste fald, da uorganiske, geokemiske processer kan være sæsonbestemte og resultere i frigivelse af metan, men organiske, biologiske processer kan også forårsage dette.

når vi ser på den fulde pakke af beviser — på alt, hvad vi har lært om Mars — er der fem muligheder for livets historie på Den Røde Planet. Det kunne være en evigt ufrugtbar verden; det kunne være en verden, hvor livet trivedes i et stykke tid, men derefter ramte en blindgyde; det kunne have bevaret liv på det i dag; det kunne have været podet af jordens liv tidligt; eller det kunne kun have jordbaserede organismer, der kom derhen siden rumalderens begyndelse.

Her er hvad hver mulighed ville betyde.

Mars, sammen med sin tynde atmosfære, som fotograferet fra Viking orbiter.

Mars, sammen med sin tynde atmosfære, som fotograferet fra Viking orbiter. Fra lang afstand såvel som … tæt på, der er ingen åbenlyse, overbevisende tegn på tidligere eller nuværende liv på planeten, selvom der er nogle tvetydige punkter, der enten kan favorisere eller forkæle livet.

NASA/Viking 1

1.) Mars havde aldrig liv på det. På trods af at de havde de samme råvarer som tidlig jord og lignende vandige forhold, forekom de nødvendige omstændigheder, der gør det muligt for livet at danne, simpelthen aldrig på Mars. Alle de geologiske og kemiske processer, der forekommer iorganisk, skete stadig, men intet organisk. Derefter, for lidt mere end tre milliarder år siden, blev Mars atmosfære fjernet af solen, tørring af flydende overfladevand og førte til Mars nuværende udseende.

dette er den mest konservative holdning og ville kræve, at alle tre af de påståede “positive” tests enten har en uorganisk eller kontamineringsbaseret opløsning. Dette er yderst muligt og forbliver — i mange menneskers sind — standardantagelsen. Indtil der kommer nogle meget overbevisende beviser, der robust peger på enten tidligere eller nuværende liv på Mars, vil dette sandsynligvis forblive den førende hypotese.

sæsonbestemte frosne søer vises i hele Mars, hvilket indikerer en vandig fortid.

sæsonbestemte frosne søer vises i hele Mars, der viser tegn på (ikke flydende) vand på overfladen. … Dette er blot nogle få af de mange beviser, der peger på en vandig fortid på Mars. Hvorvidt vand indikerer liv eller ej er endnu ikke bestemt.

esa/DLR / FU Berlin (G. Neukum)

2.) Mars havde livet tidligt, men det døde ud. Dette scenario, på mange måder, er lige så overbevisende som den foregående. Det er meget let at forestille sig, at en verden med:

  • en tyk atmosfære svarende til tidlige Jordens,
  • stabilt, flydende vand på dens overflade,
  • kontinenter med rig geologisk mangfoldighed,
  • vulkaner,
  • et magnetfelt,
  • en dag svarende i længden til vores egen,
  • og temperaturer kun marginalt køligere end Jordens i dag,

kunne føre til liv. For mange er det næsten umuligt at forestille sig, at disse forhold — efter mere end en milliard år — ikke ville føre til liv, i betragtning af at livet opstod på jorden ikke mere end et par hundrede millioner år efter dets dannelse.

imidlertid havde tabet af den martiske atmosfære en dybtgående virkning på planeten og kunne have resulteret i udryddelsen af alt liv på Mars. Boring ned i Mars sedimentære klippe og søgning efter fossiliserede livsformer, eller endda metamorfoserede kulstofrige indeslutninger, kunne potentielt afsløre de nødvendige beviser for at validere dette scenario.

tilbagevendende hældning lineae på Mars er forårsaget af strømmen af briny, flydende vand, selv i dag.

tilbagevendende skråning lineae, som denne på den sydvendte skråning af et krater på gulvet i Melas … Chasma, har ikke kun vist sig at vokse over tid og derefter falme væk, da det martiske landskab fylder dem med støv, men er kendt for at være forårsaget af strømmen af briny, flydende vand. Måske forekommer livsprocesser i disse strømme.

A. S., Nature Geoscience 7, 53-58 (2014)

3.) Mars havde tidligt liv, og det fortsætter stadig i en mest sovende form under overfladen. Dette er det mest optimistiske, men stadig videnskabeligt levedygtige syn på livet på Mars. Måske tog livet fat tidligt, og da Mars mistede sin atmosfære, forblev et par ekstremofiler i en slags frossen, suspenderet animationstilstand. Når de rette forhold opstod-måske under jorden, hvor flydende vand lejlighedsvis kan strømme — at livet “vågner op” og begynder at udføre sine kritiske biologiske funktioner.

Hvis dette er tilfældet, så er der stadig organismer, der findes under marsoverfladen, måske i det lave sand kun få meter eller endda kun centimeter under vores rumfartøj. Vi taler sandsynligvis kun om encellet liv, måske ikke engang at nå kompleksiteten af en eukaryot celle, men livet på enhver anden verden end jorden ville stadig være en revolution for videnskaben. NASAs Perseverance rover, der blev lanceret med succes den 30.juli 2020, vil indsamle kritiske jordprøver for at forsøge at teste dette hypotetiske scenario.

en planetoid kolliderer med jorden, større end endda dinosaur-dræbende asteroide strejke.

en planetoid kolliderer med jorden, større end selv asteroiden strejke, udslettet dinosaurerne,… kunne let sparke tilstrækkelige mængder materiale til, at noget af det ville gøre det til Mars, muligvis forurene den gamle røde Planet med jordlignende materiale såvel som jordbaserede biologiske organismer.

NASA/Don Davis

4.) Mars havde ikke liv, før jorden såede det naturligt. For 65 millioner år siden påvirkede et meget stort, hurtigt bevægende legeme jorden, skabte krater og sparkede nok materiale op til at dække jorden i en sky af affald, hvilket førte til den femte store masseudryddelse i Jordens historie. Og som mange massive påvirkninger sparkede denne sandsynligvis små stykker jord helt ud i rummet, på samme måde som påvirkere på månen eller Mars sender meteorer i hele solsystemet, hvor nogle af dem til sidst lander på jorden.

Nå, nogle få virkninger går sandsynligvis også den anden vej: at sende Jordbåret materiale til andre verdener, herunder Mars. Det forekommer urimeligt, at materialet i jordskorpen, der er rig på organisk liv, slet ikke ville komme til Mars. I stedet er det yderst plausibelt, at jordbaserede organismer gjorde det til Mars og begyndte at reproducere der, uanset om de trivedes eller ej. Måske en dag vil vi være i stand til at kende livets fulde historie på Mars og afgøre, om noget af det har den samme fælles forfader, som alt eksisterende jordliv stammer fra. Det er en fascinerende mulighed, der ikke er let at afvise.

de første virkelig succesrige Mars-landere, NASAs Viking 1 og 2.'s Viking 1 and 2.

de første virkelig succesrige landere, Viking 1 og 2, returnerede data og billeder i årevis, inklusive … at give et kontroversielt signal, der kan have indikeret livets tilstedeværelse på den røde planet.

NASA og Roel van der Hoorn

5.) Vores moderne rumprogram spredte jordbaseret liv til Mars. Og endelig var Mars måske virkelig en ufrugtbar, livløs planet — i det mindste i milliarder af år — indtil rumalderens begyndelse. Måske landede spaceborne materialer, der ikke var 100% dekontamineret eller steriliseret, på marsoverfladen og bragte moderne jordorganismer med dem som stuvninger. det er det ultimative mareridt for astrobiologer: at der er en fascinerende livshistorie at afdække på en anden verden, men vi vil forurene det med vores egne organismer, før vi nogensinde lærer den sande historie om livet på den verden. I værste fald kunne det være tilfældet, der overlevede det enkle liv på Mars af Martisk oprindelse, men det jordliv ankom og udkonkurrerede det og kørte det til en hurtig udryddelse. Denne meget virkelige, sunde frygt er grunden til, at vi ofte er så konservative, fra et biologisk perspektiv, når vi udforsker andre planeter og fremmede verdener.

en Atlas V-raket med NASAs udholdenhed Mars rover lanceres den 30.juli 2020.'s Perseverance Mars rover launches on July 30, 2020.

en Atlas V-raket med NASAs Perseverance Mars rover lanceres fra pad 41 ved Cape Canaveral Air … Kraft Station. Mars 2020-missionen planlægger at lande Perseverance rover på den røde Planet i Februar 2021, hvor den vil søge tegn på gammelt liv og samle sten-og jordprøver for mulig tilbagevenden til jorden. (Paul Hennessy/Sopa Images/LightRocket via Getty Images)

Sopa Images/LightRocket via Getty Images

der er et enormt håb om, at nuværende og fremtidige generationer af Mars rovers og orbiters vil hjælpe os med endelig at pusle ud, om Mars — enten nu eller på noget tidspunkt i sin fortid — nogensinde har haft liv. Hvis svaret på dette spørgsmål er bekræftende, fører det til et vigtigt opfølgningsspørgsmål: er det liv relateret til eller uafhængigt af livet på jorden? Det er muligt, at livet stammer fra jorden og podede Mars med livet; det er muligt, at livet stammer fra Mars og derefter sået jorden; det er endda muligt, at livet forud for både Jorden og Mars, og tidlige former for det tog fat på begge planeter.

men på dette tidspunkt har vi ingen overvældende beviser for, at livet nogensinde eksisterede på Mars overhovedet. Vi har et par tip, der kan være indikatorer for tidligere eller nuværende liv der, men helt uorganiske processer kunne forklare hver eneste af de observerede resultater.

som altid er den eneste måde, vi finder ud af sandheden, ved at udføre mere og bedre videnskab med overlegne instrumenter og teknikker. Da NASAs Perseverance rover bevæger sig fremad for at indsamle en række jordprøver, vil det næste skridt returnere dem til Jorden til laboratorieanalyse. Hvis vi lykkes med det, kunne vi med sikkerhed inden for det næste årti vide, hvilke af disse fem muligheder der er mest i overensstemmelse med sandheden om Mars.