odkąd ludzkość obserwowała niebo, byliśmy zafascynowani możliwością, że inne światy — podobnie jak Ziemia — mogą zawierać żywe organizmy. Podczas gdy nasze wizyty na Księżycu nauczyły nas, że jest on całkowicie jałowy i niezamieszkany, inne światy w naszym Układzie Słonecznym pozostają pełne potencjału. Wenus może mieć życie na szczytach chmur. Europa i Enceladus mogą żyć w oceanie płynnej wody. Nawet płynne jeziora węglowodorowe Tytana stanowią fascynujące miejsce do poszukiwania egzotycznych żywych organizmów.

ale zdecydowanie najbardziej fascynującą możliwością jest czerwona planeta: Mars. Ten mniejszy, chłodniejszy, bardziej odległy kuzyn Ziemi z pewnością miał mokrą przeszłość, w której płynna woda wyraźnie wypływała na powierzchnię przez ponad miliard lat. Poszlaki wskazują na wiarygodność życia na Marsie, nie tylko w starożytnej przeszłości, ale być może wciąż żyjącego, a być może sporadycznie aktywnego, nawet dzisiaj. Istnieje pięć możliwości życia na Marsie. Oto, co wiemy do tej pory.

dzięki informacjom, które uzyskaliśmy z różnych orbiterów, lądowników i łazików, dokonaliśmy wielu fascynujących odkryć na Marsie. Widzimy wyschnięte koryta rzek i dowody starożytnych wydarzeń Lodowcowych na powierzchni Marsa. Na Marsie znajdujemy maleńkie kule hematytowe, a także liczne dowody na istnienie skał osadowych, które na ziemi powstają tylko w środowisku wodnym. Obserwowaliśmy stały lód pod powierzchnią, śnieg, a nawet zamarzniętą wodę powierzchniową na Marsie w czasie rzeczywistym.

zaobserwowaliśmy nawet, co może być słoną wodą powierzchniową, aktywnie spływającą po ścianach różnych kraterów, chociaż wynik ten jest nadal kontrowersyjny. Wszystkie surowce potrzebne do życia na Ziemi były obfite również na wczesnym Marsie, w tym gęsta atmosfera i ciekła woda na jego powierzchni. Chociaż Mars nie wydaje się już roi się od życia dzisiaj, istnieją trzy dowody na to, że przeszłe, a nawet obecne życie może być możliwe.

pierwszy przekonujący dowód pochodzi z instrumentów na pokładzie Mars Viking landers NASA w 1976 roku. Przeprowadzono trzy eksperymenty biologiczne: eksperyment wymiany gazowej, eksperyment z oznaczonym uwalnianiem i eksperyment z uwalnianiem pirolitycznym, a następnie eksperyment ze spektrometrem masowym chromatografu gazowego. Oznaczony eksperyment uwolnienia dał pozytywny wynik, gdy przeprowadzono go na obu lądownikach Viking, ale tylko po raz pierwszy test miał miejsce. Wszystkie inne eksperymenty były negatywne.

drugi dowód pojawił się, gdy 27 grudnia 1984 roku odnaleziono fragment marsjańskiego meteorytu — Allan Hills 84001. Jak siÄ ™ okazuje, okoĹ 'o 3% wszystkich meteorytăłw spadajÄ … cych na Ziemi pochodzi z Marsa, jednak ten byĹ’ szczegăłlnie DuĹĽy: blisko 2 kilogramy (ponad 4 funty) ciÄ ™ ĺľki. Powstała na Marsie około 4 miliardów lat temu, a wylądowała na Ziemi zaledwie około 13 tysięcy lat temu. Kiedy zajrzeliśmy do środka w 1996 roku, wydaje się, że zawiera materiał, który może być pozostałością skamieniałych organicznych form życia, chociaż mogły powstać również w wyniku procesów nieorganicznych.

i wreszcie trzeci dowód wyszedł z najnowszym łazikiem marsjańskim NASA: Curiosity. Wraz ze zmianą pór roku na Marsie, ciekawość wykryła „beknięcie” metanu emitowanego z określonych podziemnych miejsc, ale dopiero pod koniec marsjańskiej zimy i wraz z nadejściem wiosny. Jest to w najlepszym razie dwuznaczny sygnał, ponieważ nieorganiczne, geochemiczne procesy mogą być sezonowe i powodować uwalnianie metanu, ale organiczne, biologiczne procesy mogą również to powodować.

kiedy spojrzymy na pełen zestaw dowodów-na wszystko, czego dowiedzieliśmy się o Marsie – istnieje pięć możliwości historii życia na Czerwonej Planecie. Może to być świat wiecznie jałowy; może to być świat, w którym życie rozwijało się przez jakiś czas, ale potem wpadło w ślepy zaułek; może istnieć na nim życie dzisiaj; może zostać zasiane przez życie ziemskie wcześnie; albo może mieć tylko ziemskie organizmy, które dotarły tam od zarania ery kosmicznej.

oto, co każda możliwość oznaczałaby.

1.) Mars nigdy nie miał na nim życia. Pomimo posiadania tych samych surowców, co wczesna Ziemia i podobnych, wodnistych warunków, niezbędne okoliczności, które umożliwiają tworzenie się życia, po prostu nigdy nie wystąpiły na Marsie. Wszystkie procesy geologiczne i chemiczne, które zachodzą nieorganicznie, nadal miały miejsce, ale nic organicznego. Następnie, nieco ponad trzy miliardy lat temu, atmosfera Marsa została pozbawiona przez słońce, wysychając wszelkie ciekłe wody powierzchniowe i prowadząc do obecnego wyglądu Marsa.

jest to najbardziej konserwatywne stanowisko i wymagałoby, aby wszystkie trzy rzekomo „pozytywne” testy miały rozdzielczość nieorganiczną lub opartą na zanieczyszczeniu. Jest to niezwykle możliwe i pozostaje — w umyśle wielu-domyślnym założeniem. Dopóki nie pojawią się bardzo przekonujące dowody, które mocno wskazują na przeszłe lub obecne życie na Marsie, prawdopodobnie pozostanie to wiodącą hipotezą.

2.) Mars wcześnie żył, ale wyginął. Ten scenariusz, pod wieloma względami, jest tak samo atrakcyjny jak poprzedni. Bardzo łatwo sobie wyobrazić, że świat z:

• gęsta atmosfera podobna do wczesnej Ziemi,
• stabilna, płynna woda na jej powierzchni,
• kontynenty o bogatej różnorodności geologicznej,
• wulkany,
• pole magnetyczne,
• dzień podobny do naszego,
• i temperatury tylko nieznacznie chłodniejsze niż dzisiejsza Ziemia,

może prowadzić do życia. Dla wielu praktycznie niemożliwe jest wyobrażenie sobie, że te warunki-po ponad miliardzie lat-nie doprowadziłyby do życia, biorąc pod uwagę, że życie powstało na ziemi nie później niż kilkaset milionów lat po jej uformowaniu.

jednak utrata atmosfery marsjańskiej miała ogromny wpływ na planetę i mogła doprowadzić do wyginięcia całego życia na Marsie. Przewiercenie się w skale osadowej Marsa i poszukiwanie skamieniałych form życia, a nawet metamorfoz bogatych w węgiel inkluzji, może potencjalnie ujawnić dowody niezbędne do potwierdzenia tego scenariusza.

3.) Mars miał Wczesne życie i nadal utrzymuje się w większości uśpionej formie pod powierzchnią. Jest to najbardziej optymistyczny, ale nadal wykonalny naukowo pogląd na życie na Marsie. Być może życie trwało bardzo wcześnie, a kiedy Mars stracił swoją atmosferę, kilku ekstremofilów pozostało w jakby zamrożonym, zawieszonym stanie animacji. Kiedy pojawiły się odpowiednie warunki — być może pod ziemią, gdzie płynna woda może czasami płynąć — życie „budzi się” i zaczyna pełnić swoje krytyczne funkcje biologiczne.

Jeśli tak jest, to pod powierzchnią marsjańską wciąż można znaleźć organizmy, być może w płytkich Piaskach, zaledwie kilka stóp, a nawet zaledwie cale pod naszym statkiem kosmicznym. Prawdopodobnie mówimy tylko o jednokomórkowym życiu, może nawet nie osiągającym złożoności komórki eukariotycznej, ale życie na jakimkolwiek innym świecie niż ziemia nadal byłoby rewolucją dla nauki. Łazik Perseverance NASA, który wystartował pomyślnie 30 lipca 2020 r., zbierze krytyczne próbki gleby, aby spróbować przetestować ten hipotetyczny scenariusz.

4.) Mars nie miał życia, dopóki Ziemia go nie zasiała, naturalnie. 65 milionów lat temu bardzo duże, szybko poruszające się ciało uderzyło w ziemię, tworząc Krater Chixulub i wyrzucając wystarczającą ilość materiału, aby pokryć ziemię chmurą gruzu, co doprowadziło do piątego Wielkiego masowego wymierania w historii Ziemi. I podobnie jak wiele potężnych uderzeń, ten prawdopodobnie wyrzucił małe kawałki ziemi aż w kosmos, w ten sam sposób, w jaki zderzaki na Księżycu lub Marsie wysyłają meteory w całym Układzie Słonecznym, gdzie niektóre z nich ostatecznie lądują na Ziemi.

cóż, kilka uderzeń może pójść również w drugą stronę: wysyłanie materiału pochodzącego z ziemi na inne światy, w tym na Marsa. Wydaje się nierozsądne, że materiał w skorupie ziemskiej, bogaty w życie organiczne, w ogóle nie dotrze na Marsa. Zamiast tego, jest wysoce prawdopodobne, że ziemskie organizmy dotarły na Marsa i zaczęły się tam rozmnażać, niezależnie od tego, czy prosperowały, czy nie. Być może kiedyś będziemy w stanie poznać pełną historię życia na Marsie i ustalić, czy któreś z nich ma tego samego wspólnego przodka, od którego pochodzi całe żyjące na Ziemi życie. To fascynująca możliwość, która nie jest łatwa do odrzucenia.

5.) Nasz nowoczesny program kosmiczny rozprzestrzenił ziemskie życie na Marsa. I wreszcie, być może Mars był naprawdę jałową, pozbawioną życia planetą — przynajmniej przez miliardy lat-aż do zarania ery kosmicznej. Być może kosmiczne materiały, które nie zostały w 100% odkażone lub wysterylizowane, wylądowały na powierzchni Marsa, przynosząc ze sobą współczesne organizmy ziemskie jako pasażerów na gapę.

to ostateczny koszmar astrobiologów: że istnieje fascynująca historia życia do odkrycia na innym świecie, ale skażemy ją naszymi własnymi organizmami, zanim poznamy prawdziwą historię życia na tym świecie. W najgorszym przypadku mogło to być możliwe, że przetrwało proste życie na Marsie pochodzenia marsjańskiego, ale życie ziemskie przybyło i wyprzedziło je, doprowadzając je do szybkiego wyginięcia. Ten prawdziwy, zdrowy strach jest powodem, dla którego często jesteśmy tak konserwatywni, z biologicznego punktu widzenia, kiedy badamy inne planety i obce światy.

istnieje ogromna nadzieja, że obecne i przyszłe pokolenia łazików marsjańskich i orbiterów pomogą nam w końcu ustalić, czy Mars — teraz lub w którymkolwiek momencie swojej przeszłości — kiedykolwiek żył. Jeśli odpowiedź na to pytanie jest twierdząca, to prowadzi to do ważnego pytania następczego: czy życie jest związane z życiem na ziemi lub od niego niezależne? Możliwe, że życie powstało na Ziemi i zasiało Marsa życiem; możliwe, że życie powstało na Marsie, a następnie zasiało ziemię; możliwe jest nawet, że życie istniało wcześniej zarówno na ziemi, jak i na Marsie, a jego wczesne formy występowały na obu planetach.

ale w tym momencie nie mamy przytłaczających dowodów na to, że życie kiedykolwiek istniało na Marsie. Mamy kilka wskazówek, które mogą być wskaźnikami przeszłego lub obecnego życia, ale całkowicie nieorganiczne procesy mogą wyjaśnić każdy z tych obserwowanych wyników.

jak zawsze, jedynym sposobem na odkrycie prawdy jest prowadzenie większej i lepszej nauki przy użyciu lepszych instrumentów i technik. Ponieważ łazik wytrwałości NASA porusza się do przodu, aby zebrać różne próbki gleby, następnym krokiem będzie odesłanie ich na ziemię do analizy laboratoryjnej. Jeśli nam się to uda, będziemy mogli wiedzieć na pewno, w ciągu następnej dekady, która z tych pięciu możliwości jest najbardziej zgodna z prawdą o Marsie.