så länge mänskligheten har tittat på himlen har vi fascinerats av möjligheten att andra världar — ungefär som jorden — kan innehålla levande organismer. Medan våra besök på månen lärde oss att det är helt kargt och obebodt, förblir andra världar i vårt solsystem fulla av potential. Venus kan ha liv i sina molntoppar. Europa och Enceladus kan ha liv som kryllar i ett hav av flytande vatten under ytan. Även Titans flytande kolvätesjöar ger en fascinerande plats att söka efter exotiska levande organismer.

men den överlägset mest fascinerande möjligheten är den röda planeten: Mars. Denna mindre, kallare, mer avlägsna kusin av jorden hade verkligen ett vått förflutet, där flytande vatten tydligt flödade på ytan i mer än en miljard år. Indicier bevis har pekat på rimligheten i livet på Mars, inte bara i det gamla förflutna, men kanske fortfarande lever, och kanske ibland aktiv, även idag. Det finns fem möjligheter för livet på Mars. Här är vad vi vet hittills.

med den information vi har fått från olika orbitrar, landers och rovers har vi gjort en massa fascinerande upptäckter på Mars. Vi ser torkade flodbäddar och bevis på forntida glacial händelser på Marsytan. Vi hittar små hematitsfärer på Mars samt rikliga bevis för sedimentär sten, som båda bara bildas på jorden i vattenhaltiga miljöer. Och vi har observerat fast underyta, snö och till och med fruset ytvatten på Mars i realtid.

Vi har till och med observerat vad som sannolikt kommer att vara briny ytvatten som aktivt strömmar ner i väggarna i olika kratrar, även om det resultatet fortfarande är kontroversiellt. Alla råvaror som krävs för livet på jorden var också rikliga på början av Mars, inklusive en tjock atmosfär och flytande vatten på dess yta. Även om Mars inte längre verkar som om det kryllar av livet idag, finns det tre bevis på att tidigare eller till och med nuvarande liv kan vara en möjlighet.

det första övertygande beviset kom från instrumenten ombord på NASAs Mars Viking landers 1976. Det utfördes tre biologiska experiment: ett gasutbytesexperiment, ett märkt frisättningsexperiment och ett pyrolytiskt frisättningsexperiment, följt upp av ett gaskromatogrammasspektrometerexperiment. Det märkta frisättningsexperimentet gav ett positivt resultat när det utfördes på båda Viking landers, men bara första gången testet inträffade. Alla andra experiment kom tillbaka negativa.

det andra beviset kom när ett fragment av en martisk meteorit — Allan Hills 84001 — återhämtades den 27 December 1984. Som det visar sig kommer cirka 3% av alla meteoriter som faller till jorden från Mars, men den här var särskilt stor: nästan 2 kilo (över 4 pund) tung. Det bildades ursprungligen på Mars för cirka 4 miljarder år sedan och landade på jorden för bara cirka 13 000 år sedan. När vi tittade in i det 1996 verkar det innehålla material som kan vara rester av fossila organiska livsformer, även om de också kunde ha uppstått från oorganiska processer.

och slutligen kom det tredje beviset ut med NASAs senaste Mars rover: Nyfikenhet. När årstiderna förändrades på Mars upptäckte nyfikenhet” burps ” av metan som emitterades från specifika underjordiska platser, men bara i slutet av mars vinter och med vårens början. Detta är återigen en tvetydig signal i bästa fall, eftersom oorganiska, geokemiska processer kan vara säsongsbetonade och resultera i frisättning av metan, men organiska, biologiska processer kan också orsaka detta.

När vi tittar på hela bevissviten — på allt vi har lärt oss om Mars — finns det fem möjligheter för livets historia på den röda planeten. Det kan vara en evigt karg Värld; det kan vara en värld där livet blomstrade en tid men sedan slog en återvändsgränd; det kunde ha bevarat liv på det idag; Det kunde ha blivit såddat av jordlivet tidigt; eller det kunde bara ha jordbaserade organismer som tog sig dit sedan rymdålderns gryning.

Här är vad varje möjlighet skulle innebära.

1.) Mars hade aldrig liv på den. Trots att de hade samma råvaror som tidig jord och liknande, vattniga förhållanden, inträffade de nödvändiga omständigheterna som gör att livet kan bildas helt enkelt aldrig på Mars. Alla geologiska och kemiska processer som förekommer iorganiskt hände fortfarande, men inget organiskt. Sedan, lite mer än tre miljarder år sedan, avlägsnades Mars atmosfär av solen, torkade upp flytande ytvatten och ledde till Mars nuvarande utseende.

detta är den mest konservativa ståndpunkten och skulle kräva att alla tre av de påstådda ”positiva” testerna antingen har en oorganisk eller föroreningsbaserad upplösning. Detta är i högsta grad möjligt, och förblir — i mångas sinne — standardantagandet. Tills några mycket övertygande bevis kommer med som starkt pekar på antingen tidigare eller nuvarande liv på Mars, kommer detta sannolikt att förbli den ledande hypotesen.

2.) Mars hade liv tidigt, men det dog ut. Detta scenario är på många sätt lika övertygande som det tidigare. Det är väldigt lätt att föreställa sig att en värld med:

• en tjock atmosfär som liknar tidiga jordens,
• stabilt, flytande vatten på dess yta,
• kontinenter med rik geologisk mångfald,
• vulkaner,
• ett magnetfält,
• en dag som är lika lång som vår egen,
• och temperaturer bara marginellt svalare än jordens idag,

kan leda till liv. För många är det praktiskt taget omöjligt att föreställa sig att dessa förhållanden — efter mer än en miljard år — inte skulle leda till liv, med tanke på att livet uppstod på jorden inte mer än några hundra miljoner år efter bildandet. förlusten av marsatmosfären hade emellertid en djupgående effekt på planeten och kunde ha resulterat i utrotningen av allt liv på Mars. Att borra ner i mars sedimentära berg och söka efter fossila livsformer, eller till och med metamorfoserade kolrika Inneslutningar, kan potentiellt avslöja de bevis som krävs för att validera detta scenario.

3.) Mars hade tidigt liv, och det kvarstår fortfarande i en mestadels vilande form under ytan. Detta är den mest optimistiska, men fortfarande vetenskapligt livskraftiga, syn på livet på Mars. Kanske tog livet tag tidigt, och när Mars förlorade sin atmosfär förblev några extremofiler i ett slags fruset, suspenderat animationstillstånd. När de rätta förhållandena uppstod-kanske under jord, där flytande vatten ibland kan strömma — att livet ”vaknar” och börjar utföra sina kritiska biologiska funktioner.

om så är fallet finns det fortfarande organismer som finns under Marsytan, kanske i de grunda sandarna bara några meter eller till och med bara inches under vår rymdfarkost. Vi talar sannolikt bara om encelligt liv, kanske inte ens når komplexiteten hos en eukaryot cell, men livet på någon annan värld än jorden skulle fortfarande vara en revolution för vetenskapen. NASA: s Perseverance rover, som lanserades framgångsrikt den 30 juli 2020, kommer att samla kritiska jordprover för att försöka testa detta hypotetiska scenario.

4.) Mars hade inte liv förrän jorden sådde det, naturligt. För 65 miljoner år sedan påverkade en mycket stor, snabbrörlig kropp jorden, skapade Chixulub-kratern och sparkade upp tillräckligt med material för att täcka jorden i ett moln av skräp, vilket ledde till den femte stora massutrotningen i jordens historia. Och, som många massiva effekter, sparkade den här sannolikt upp små bitar av jorden hela vägen in i rymden, på samma sätt som impactors på månen eller Mars skickar meteorer genom hela solsystemet, där några av dem så småningom landar på jorden.

Tja, några effekter går sannolikt också åt andra hållet: skickar jordburen material till andra världar, inklusive Mars. Det verkar orimligt att materialet i jordskorpan, rik på organiskt liv, inte skulle göra det till Mars alls. Istället är det mycket troligt att jordbaserade organismer gjorde det till Mars och började reproducera där, oavsett om de blomstrade eller inte. Kanske en dag kommer vi att kunna känna till hela livets historia på Mars och avgöra om något av det har samma gemensamma förfader som allt existerande jordliv härstammar från. Det är en fascinerande möjlighet som inte är lätt att avvisa.

5.) Vårt moderna rymdprogram sprider Jordbaserat liv till Mars. Och slutligen kanske Mars verkligen var en karg, livlös planet-åtminstone i miljarder år-fram till rymdålderns gryning. Kanske spaceborne-material som inte var 100% dekontaminerade eller steriliserade landade på Mars-ytan, vilket medförde moderna jordorganismer med dem som fripassagerare.

det är astrobiologernas ultimata mardröm: att det finns en fascinerande historia av livet att avslöja på en annan värld, men vi kommer att förorena det med våra egna organismer innan vi någonsin lär oss livets sanna historia på den världen. I värsta fall kan det vara fallet som överlevde enkelt liv på Mars av Martiskt ursprung, men att jordlivet kom och tävlade ut och körde det till en snabb utrotning. Denna mycket verkliga, hälsosamma rädsla är varför vi ofta är så konservativa, ur ett biologiskt perspektiv, när vi utforskar andra planeter och främmande världar.

det finns ett enormt hopp om att nuvarande och kommande generationer av Mars rovers och orbiters hjälper oss att äntligen pussla ut om Mars — antingen nu eller någon gång i sitt förflutna — någonsin har haft liv. Om svaret på den frågan är bekräftande, leder det till en viktig uppföljningsfråga: är det livet relaterat till eller oberoende av livet på jorden? Det är möjligt att livet har sitt ursprung på jorden och seedade Mars med livet; det är möjligt att livet har sitt ursprung på Mars och sedan sådd jorden; det är till och med möjligt att livet föregick både jorden och Mars, och tidiga former av det tog tag i båda planeterna.

men vid denna tidpunkt har vi inga överväldigande bevis på att livet någonsin existerat på Mars alls. Vi har några tips som kan vara indikatorer på tidigare eller nuvarande liv där, men helt oorganiska processer kan förklara var och en av de observerade resultaten.

som alltid är det enda sättet vi får reda på sanningen genom att genomföra mer och bättre vetenskap med överlägsna instrument och tekniker. När NASA: s Perseverance rover går framåt för att samla in en mängd olika jordprover, kommer nästa steg att returnera dem till jorden för laboratorieanalys. Om vi lyckas med det kan vi säkert veta inom det närmaste decenniet vilka av dessa fem möjligheter som är mest förenliga med sanningen om Mars.