niin kauan kuin ihmiskunta on tarkkaillut taivaita, meitä on kiehtonut mahdollisuus, että muissa maailmoissa — paljolti maan kaltaisissa — voisi olla eläviä organismeja. Vaikka vierailumme kuussa opettivat meille, että se on täysin karu ja asumaton, aurinkokuntamme muut maailmat ovat täynnä potentiaalia. Venuksella saattaa olla elämää pilvipeitteissään. Europalla ja Enceladuksella saattaa olla elämää, joka kuhisee pinnan alla olevassa nestemäisessä vedessä. Jopa Titanin nestemäiset hiilivetyjärvet tarjoavat kiehtovan paikan eksoottisten eliöiden etsimiseen.

mutta ylivoimaisesti kiehtovin mahdollisuus on punainen planeetta: Mars. Tällä pienemmällä, kylmemmällä ja kaukaisemmalla maan serkulla oli mitä varmimmin märkä menneisyys, jossa nestemäinen vesi virtasi selvästi maan pinnalla yli miljardi vuotta. Aihetodisteet ovat osoittaneet, että elämä Marsissa ei ole ollut uskottavaa vain muinoin, vaan mahdollisesti yhä elävää ja ehkä joskus aktiivista nykyäänkin. Marsissa on viisi mahdollisuutta elämään. Tämän tiedämme toistaiseksi.

erilaisilla kiertoradoilla, landereilla ja rovereilla saaduilla tiedoilla olemme tehneet liudan kiehtovia löytöjä Marsista. Näemme kuivuneita jokiuomia ja todisteita muinaisista jäätiköitymisistä Marsin pinnalla. Marsista löytyy pieniä hematiittipalloja sekä runsaasti todisteita sedimenttikivistä, joita kumpaakin syntyy maapallolla vain vesiympäristössä. Olemme havainneet Marsissa kiinteää alajäätä, lunta ja jopa jäätynyttä pintavettä reaaliajassa.

olemme jopa havainneet, mikä todennäköisesti on suolaista pintavettä, joka virtaa aktiivisesti eri kraatterien seinämiä pitkin, vaikka tulos on edelleen kiistanalainen. Kaikki raaka-aineet, joita elämä maapallolla vaatii, olivat runsaita myös Marsin alkuaikoina, mukaan lukien paksu kaasukehä ja sen pinnalla oleva nestemäinen vesi. Vaikka Mars ei enää näyttäydy kuin se olisi täynnä elämää, on olemassa kolme todistetta siitä, että entinen tai jopa nykyinen elämä voisi olla mahdollista.

ensimmäinen vakuuttava todiste tuli Nasan Mars Viking landers-aluksella olleista laitteista vuonna 1976. Tehtiin kolme biologista koetta: kaasunvaihtokoe, leimattu vapautuskoe ja pyrolyyttinen vapautuskoe, jota seurasi kaasukromatografin massaspektrometrikoe. Leimattu vapautuskoe antoi positiivisen tuloksen, kun se tehtiin molemmille Viking landers-aluksille, mutta vasta ensimmäisellä testikerralla. Kaikki muut kokeet olivat negatiivisia.

toinen todiste tuli, kun Marsin meteoriitin palanen — Allan Hills 84001 — löydettiin 27.joulukuuta 1984. Kuten on käynyt ilmi, noin 3% kaikista meteoriitit, jotka putoavat maahan peräisin Mars, mutta tämä oli erityisen suuri: lähes 2 kiloa (yli 4 kiloa) raskas. Se syntyi alun perin Marsissa noin 4 miljardia vuotta sitten ja laskeutui maahan vasta noin 13 000 vuotta sitten. Kun katsoimme sen sisään vuonna 1996, se näyttää sisältävän materiaalia, joka voi olla fossiilisten orgaanisten elämänmuotojen jäänteitä, vaikka nekin ovat voineet syntyä epäorgaanisista prosesseista.

ja lopulta kolmas todiste tuli julki Nasan uusimman Mars-Mönkijän: Curiosityn myötä. Vuodenaikojen vaihtuessa Marsissa Curiosity havaitsi tietyistä maanalaisista paikoista purkautuvan metaanin ”röyhtäyksiä”, mutta vasta Marsin talven lopulla ja kevään alkaessa. Tämä on parhaimmillaankin epäselvä signaali, sillä epäorgaaniset, geokemialliset prosessit voivat olla kausiluonteisia ja johtaa metaanin vapautumiseen, mutta orgaaniset, biologiset prosessit voivat aiheuttaa tämänkin.

kun katsomme täyttä todistusaineistoa — kaikkea, mitä olemme oppineet Marsista — on olemassa viisi mahdollisuutta elämän historiaan punaisella planeetalla. Se voisi olla ikuisesti hedelmätön maailma; se voisi olla maailma, jossa elämä kukoisti jonkin aikaa, mutta sitten ajautui umpikujaan; sillä voisi olla säilyvää elämää siellä tänään; se olisi voinut olla maan elämän kylvämä jo varhain; tai sillä voisi olla vain maassa olevia organismeja, jotka ovat tehneet tiensä sinne avaruusajan alusta lähtien.

tässä on, mitä jokainen mahdollisuus tarkoittaisi.

1.) Marsissa ei koskaan ollut elämää. Vaikka Marsissa oli samat raaka-aineet kuin varhaisessa maassa ja samanlaiset, vetiset olosuhteet, välttämättömät olosuhteet, jotka mahdollistivat elämän muodostumisen, eivät yksinkertaisesti koskaan toteutuneet. Kaikki geologiset ja kemialliset prosessit, jotka tapahtuvatorgaanisesti vielä tapahtunut, mutta mitään orgaanista. Sitten, hieman yli kolme miljardia vuotta sitten, aurinko riisui Marsin kaasukehän pois, kuivasi kaiken nestemäisen pintaveden ja johti Marsin nykyiseen ulkomuotoon.

Tämä on konservatiivisin kanta ja edellyttäisi, että kaikilla kolmella oletetulla ”positiivisella” testillä on joko epäorgaaninen tai kontaminaatioon perustuva erottelukyky. Tämä on erittäin mahdollista, ja jää — monien mielessä — oletusoletukseksi. Kunnes tulee hyvin vakuuttavia todisteita, jotka viittaavat vahvasti joko menneisyyteen tai nykyiseen elämään Marsissa, tämä todennäköisesti pysyy johtavana hypoteesina.

2.) Marsissa oli elämää jo varhain, mutta se sammui. Tämä skenaario on monella tapaa yhtä vakuuttava kuin aiempi. On hyvin helppo kuvitella, että maailma:

• paksu ilmakehä, joka muistuttaa varhaista maapalloa,
• vakaa, nestemäinen vesi sen pinnalla,
• mantereet, joilla on rikas geologinen monimuotoisuus,
• tulivuoret,
• magneettikenttä,
• päivän mittainen samanlainen kuin meillä,
• ja lämpötilat vain hieman maapallon nykyistä viileämmät,

voisivat johtaa elämään. Monien mielestä on lähes mahdotonta kuvitella, että nämä olosuhteet-yli miljardin vuoden jälkeen-eivät johtaisi elämään, kun otetaan huomioon, että elämä syntyi maan päälle vasta muutama sata miljoonaa vuotta sen muodostumisen jälkeen.

Marsin kaasukehän häviämisellä oli kuitenkin suuri vaikutus planeettaan, ja se olisi voinut johtaa kaiken elämän häviämiseen Marsissa. Marsin sedimenttikiveen poraaminen ja fossiloituneiden elämänmuotojen tai jopa metamorfoituneiden hiilipitoisten sulkeumien etsiminen voisi mahdollisesti paljastaa tarvittavat todisteet tämän skenaarion vahvistamiseksi.

3.) Marsissa oli varhaista elämää, ja se elää yhä enimmäkseen uinuvassa muodossa pinnan alla. Tämä on optimistisin, mutta silti tieteellisesti elinkelpoisin näkemys elämästä Marsissa. Ehkä elämä sai otteen jo varhain, ja kun Mars menetti kaasukehänsä, muutamat ekstremofiilit jäivät eräänlaiseen jäätyneeseen, leijuvaan tilaan. Kun oikeat olosuhteet ilmaantuivat – ehkä maan alle, missä nestemäinen vesi voi joskus virrata-elämä ”herää” ja alkaa suorittaa kriittisiä biologisia tehtäviään.

Jos näin on, niin Marsin pinnan alta löytyy vielä eliöitä, ehkä vain muutaman metrin tai jopa vain muutaman sentin syvyydestä avaruusaluksemme alapuolelta. Puhumme todennäköisesti vain yksisoluisesta elämästä, ehkä emme edes tavoita eukaryoottisen solun monimutkaisuutta, mutta elämä missä tahansa muussa maailmassa kuin maassa olisi silti vallankumous tieteelle. Nasan Perseverance rover, joka laukaistiin onnistuneesti 30. heinäkuuta 2020, kerää kriittisiä maaperänäytteitä yrittäessään testata tätä hypoteettista skenaariota.

4. Marsissa ei ollut elämää ennen kuin maa kylvi sitä. 65 miljoonaa vuotta sitten maahan iskeytyi hyvin suuri, nopeasti liikkuva kappale, joka synnytti Chixulub-kraatterin ja potkaisi maahan niin paljon materiaalia, että maa peittyi romupilveen, mikä johti maan historian viidenteen suureen joukkosukupuuttoon. Ja kuten monet massiiviset iskut, tämä todennäköisesti sinkosi pieniä paloja maasta avaruuteen asti, samalla tavalla kuin kuun tai Marsin iskut lähettävät meteoreja kaikkialle aurinkokuntaan, josta osa niistä lopulta laskeutuu Maahan.

muutama törmäys menee todennäköisesti myös toiseen suuntaan: lähettää maasta kantautuvaa materiaalia muihin maailmoihin, muun muassa Marsiin. Tuntuu kohtuuttomalta, että maankuoren materiaali, jossa on runsaasti orgaanista elämää, ei pääsisi Marsiin lainkaan. Sen sijaan on erittäin uskottavaa, että maa-eliöt pääsivät Marsiin ja alkoivat lisääntyä siellä, menestyivät ne tai eivät. Ehkä jonain päivänä saamme tietää elämän koko historian Marsissa-ja selvittää, onko sillä samaa yhteistä esi-isää, josta kaikki maan elämä polveutuu. Se on kiehtova mahdollisuus, jota ei ole helppo sivuuttaa.

5.) Moderni avaruusohjelmamme levitti maasta peräisin olevaa elämää Marsiin. Ja lopuksi, ehkä Mars todella oli karu, eloton planeetta-ainakin miljardien vuosien ajan-avaruusajan alkuun asti. Ehkä avaruusbornen materiaalit, jotka eivät olleet 100-prosenttisesti puhdistettuja tai steriloituja, laskeutuivat Marsin pinnalle ja toivat mukanaan moderneja maan eliöitä salamatkustajina.

se on astrobiologien äärimmäinen painajainen: että toisessa maailmassa on kiehtovaa elämän historiaa paljastettavana, mutta me saastutamme sen omilla organismeillamme ennen kuin opimme elämän todellisen historian tuossa maailmassa. Pahimmassa tapauksessa kyse voisi olla siitä, että Marsissa elettäisiin yksinkertaista elämää, joka olisi peräisin Marsista, mutta että maan elämä saapui ja kilpaili sitä vastaan ajaen sen nopeaan sukupuuttoon. Tämän hyvin aidon, terveen pelon takia olemme usein niin konservatiivisia, biologisesta näkökulmasta, kun tutkimme muita planeettoja ja vieraita maailmoja.

on valtava toivo, että nykyiset ja tulevat Mars — kiertäjät ja — kiertäjät auttavat meitä vihdoin päättelemään, onko Mars-joko nyt tai missään vaiheessa menneisyyttään-koskaan säilyttänyt elämää. Jos vastaus tähän kysymykseen on myönteinen, niin se johtaa tärkeään jatkokysymykseen: liittyykö tuo elämä maanpäälliseen elämään vai onko se riippumaton siitä? On mahdollista, että elämä on peräisin maasta ja kylvänyt Marsiin elämää; on mahdollista, että elämä sai alkunsa Marsissa ja sitten kylvettiin maahan; on jopa mahdollista, että elämä oli ennen sekä maata että Marsia, ja sen varhaiset muodot tarttuivat molempiin planeettoihin.

mutta tällä hetkellä meillä ei ole ylivoimaisia todisteita siitä, että Marsissa olisi koskaan ollut elämää. Meillä on muutamia vihjeitä, jotka voisivat olla merkkejä menneestä tai nykyisestä elämästä siellä, mutta täysin epäorgaaniset prosessit voisivat selittää jokaisen havaitun tuloksen.

kuten aina, ainoa tapa selvittää totuus on johtaa enemmän ja parempaa tiedettä ylivoimaisilla välineillä ja tekniikoilla. Kun Nasan Periksiantamattomuusmönkijä etenee keräämään erilaisia maaperänäytteitä, seuraava askel on palauttaa ne maahan laboratorioanalyysiä varten. Jos onnistumme siinä, voimme tietää varmasti seuraavan vuosikymmenen aikana, mikä näistä viidestä mahdollisuudesta vastaa parhaiten totuutta Marsista.