Buscando extraterrestres en Marte. Si hubo vida, ¿tal vez sobrevivió?

Marte tiene todo lo necesario para que exista la vida. El análisis de los meteoritos de Marte muestra que hay sustancias debajo de la superficie del planeta que pueden albergar vida, al menos en forma de microorganismos. En algunos lugares, los microbios terrestres también viven en condiciones similares.

Recientemente, investigadores de la Universidad de Brown han estudiado composición química de los meteoritos marcianos - pedazos de roca que fueron expulsados ​​de Marte y eventualmente terminaron en la Tierra. El análisis mostró que estas rocas pueden entrar en contacto con el agua. producir energía químicaque permite a los microorganismos vivir, como a grandes profundidades en la Tierra.

Meteoritos estudiados pueden, según los científicos, constituir una muestra representativa de una gran parte corteza de marteesto significa que una parte significativa del interior del planeta es apta para el soporte vital. “Hallazgos importantes para el estudio científico de las capas debajo de la superficie son que dondequiera que haya agua subterránea en Martehay una buena posibilidad de acceder a suficientes energía químicapara mantener la vida microbiana”, dijo Jesse Tarnas, jefe del equipo de investigación, en un comunicado de prensa.

Durante las últimas décadas, se ha descubierto en la Tierra que muchos organismos viven en las profundidades de la superficie y, privados del acceso a la luz, extraen su energía de los productos de las reacciones químicas que ocurren cuando el agua entra en contacto con las rocas. Una de estas reacciones es radiólisis. Esto sucede cuando los elementos radiactivos de la roca hacen que las moléculas de agua se dividan en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno liberado se disuelve en el agua presente en la zona y algunos minerales como Pirita absorber oxígeno para formar azufre.

pueden absorber hidrógeno disuelto en agua y usarlo como combustible al reaccionar con el oxígeno de los sulfatos. Por ejemplo, en canadiense Mina Kidd Creek (1) Estos tipos de microbios se han encontrado a casi dos kilómetros de profundidad en aguas donde el sol no ha penetrado en más de mil millones de años.

1. El robot de Boston Dynamics explora la mina

Arroyo Kidd

W meteorito marciano Los investigadores han encontrado sustancias necesarias para la radiólisis en cantidades suficientes para sustentar la vida. por lo que los antiguos sitios de naufragio se han mantenido en gran parte intactos hasta ahora.

Estudios anteriores indicaron rastros de sistemas activos de agua subterránea en el planeta. También existe una posibilidad significativa de que tales sistemas todavía existan en la actualidad. Un estudio reciente mostró, por ejemplo, la posibilidad de un lago subterráneo bajo la capa de hielo. Hasta ahora, la exploración del subsuelo será más difícil que la exploración, pero, según los autores del artículo, esta no es una tarea que no podamos afrontar.

pistas químicas

En el año 1976 NASA vikingo 1 (2) aterrizó en la llanura de Chryse Planitia. Se convirtió en el primer módulo de aterrizaje en aterrizar con éxito en Marte. “Las primeras pistas surgieron cuando recibimos fotos del vikingo que mostraban marcas de tallado en la Tierra, generalmente debido a la lluvia”, dijo. Alejandro Hayes, director del Centro de Astrofísica y Ciencias Planetarias de Cornell, en una entrevista con Inverse. “Él ha estado presente durante mucho tiempo en Marte agua liquidaquien talló la superficie y llenó los cráteres, formando lagos".

vikingos 1 y 2 tenían a bordo pequeños "laboratorios" astrobiológicos para llevar a cabo sus experimentos exploratorios. huellas de vida en marte. El experimento de eyección etiquetada consistía en mezclar pequeñas muestras de suelo marciano con gotas de agua que contenían una solución nutritiva y algunos Carbón activado estudiar las sustancias gaseosas que pueden formar organismos vivos en marte.

El estudio de la muestra de suelo mostró signos de metabolismo.pero los científicos discreparon sobre si este resultado era una señal segura de que había vida en Marte, porque el gas podría haber sido producido por algo distinto a la vida. Por ejemplo, también puede activar el suelo creando gas. Otro experimento realizado por la misión Viking buscó rastros de material orgánico y no encontró nada. Cuarenta años después, los científicos tratan estos experimentos iniciales con escepticismo.

En diciembre de 1984 V. Allan Hills Se ha encontrado un trozo de Marte en la Antártida. , pesaba alrededor de cuatro libras y probablemente provenía de Marte antes de que una antigua colisión lo levantara de la superficie. planeta rojo a la tierra.

En 1996, un grupo de científicos miró dentro de un fragmento de meteorito e hizo un descubrimiento asombroso. En el interior del meteorito encontraron estructuras similares a las que podrían estar formadas por microbios (3) bien encontrado presencia de materiales orgánicos. Las afirmaciones iniciales de vida en Marte no han sido ampliamente aceptadas ya que los científicos han encontrado otras formas de interpretar las estructuras dentro del meteorito, argumentando que la presencia de material orgánico puede haber causado la contaminación con materiales de la Tierra.

3. Micrografía de un meteorito marciano

mar 2008 espíritu lasik tropezó con una forma extraña que sobresalía de la superficie marciana en el cráter Gusev. La estructura se llama "coliflor" por su forma (4). tal en la tierra formación de sílice asociado con la actividad microbiana. Algunas personas rápidamente asumieron que estaban formados por bacterias marcianas. Sin embargo, también podrían formarse por procesos no biológicos como la erosión del viento.

Casi una década después, propiedad de la NASA curiosidad por lasik descubrió rastros de azufre, nitrógeno, oxígeno, fósforo y carbono (ingredientes vitales) mientras perforaba la roca marciana. El rover también encontró sulfatos y sulfuros que podrían haber sido utilizados como alimento para microbios en Marte hace miles de millones de años.

Los científicos creen que formas primitivas de microbios pueden haber encontrado suficiente energía para come rocas marcianas. Los minerales también indicaron la composición química del agua antes de que se evaporara de Marte. Según Hayes, es seguro que la gente beba.

4 'coliflor' marciana fotografiada

espíritu rover

En 2018, Curiosity también encontró evidencia adicional la presencia de metano en la atmósfera marciana. Esto confirmó observaciones anteriores de pequeñas cantidades de metano tanto por parte de los orbitadores como de los rovers. En la Tierra, el metano se considera una firma biológica y un signo de vida. El metano gaseoso no dura mucho después de la producción.descomponiéndose en otras moléculas. Los resultados de la investigación muestran que la cantidad de metano en Marte aumenta y disminuye según la estación. Esto llevó a los científicos a creer aún más que el metano es producido por organismos vivos en Marte. Otros, sin embargo, creen que se puede producir metano en Marte utilizando una química inorgánica aún desconocida.

En mayo de este año, la NASA anunció, basándose en el análisis de datos de Sample Analysis at Mars (SAM), laboratorio de química portátil a bordo del Curiosityque las sales orgánicas probablemente estén presentes en Marte, lo que puede proporcionar más pistas sobre esto Planeta rojo una vez hubo vida.

Según una publicación sobre el tema en el Journal of Geophysical Research: Planets, las sales orgánicas como los oxalatos y acetatos de hierro, calcio y magnesio pueden ser abundantes en los sedimentos superficiales de Marte. Estas sales son el residuo químico de los compuestos orgánicos. Planificado El rover ExoMars de la Agencia Espacial Europea, que está equipado con la capacidad de perforar a una profundidad de unos dos metros, estará equipado con un llamado instrumento de Goddardquien analizará la química de las capas más profundas del suelo marciano y tal vez aprenda más sobre esta materia orgánica.

El nuevo rover está equipado con equipos para buscar rastros de vida.

Desde los años 70, y con el paso del tiempo y de las misiones, cada vez hay más pruebas que demuestran que Marte podría haber tenido vida en su historia tempranacuando el planeta era un mundo húmedo y cálido. Sin embargo, hasta el momento, ninguno de los descubrimientos ha proporcionado pruebas convincentes de la existencia de vida marciana, ni en el pasado ni en el presente.

A partir de febrero de 2021, los científicos quieren encontrar estos primeros signos hipotéticos de vida. A diferencia de su predecesor, el rover Curiosity con el laboratorio MSL a bordo, está equipado para buscar y encontrar esos rastros.

La perseverancia pica el cráter del lago, de unos 40 km de ancho y 500 metros de profundidad, es un cráter situado en una cuenca al norte del ecuador marciano. El cráter Jezero alguna vez contuvo un lago que se estima que se secó hace entre 3,5 y 3,8 millones de años, lo que lo convierte en un entorno ideal para buscar rastros de microorganismos antiguos que podrían haber vivido en las aguas del lago. Perseverance no solo estudiará las rocas marcianas, sino que también recolectará muestras de rocas y las almacenará para una futura misión de regreso a la Tierra, donde serán examinadas en el laboratorio.

5. Visualización del funcionamiento de SuperCam a bordo del rover Perseverance.

A la caza de firmas biológicas se ocupa de la variedad de cámaras y otras herramientas del rover, especialmente la Mastcam-Z (ubicada en el mástil del rover), que puede acercarse para explorar objetivos científicamente interesantes.

El equipo científico de la misión puede poner en funcionamiento el instrumento. persistencia de supercámara dirigiendo el rayo láser hacia el objetivo de interés (5), lo que crea una pequeña nube de material volátil, cuya composición química se puede analizar. Si estos datos son prometedores, el grupo de control puede dar una orden al investigador. brazo robótico móvilrealizar una investigación profunda. El brazo está equipado, entre otras cosas, con un PIXL (Instrumento planetario para la litoquímica de rayos X), que utiliza un haz de rayos X relativamente fuerte para buscar posibles rastros químicos de vida.

Otra herramienta llamada SHERLOCK (escaneo de ambientes habitables usando dispersión Raman y luminiscencia para sustancias orgánicas y químicas), está equipado con su propio láser y puede detectar las concentraciones de moléculas orgánicas y minerales que se forman en el ambiente acuático. Juntos, SHERLOCK i PÍXEL Se espera que proporcionen mapas de alta resolución de elementos, minerales y partículas en rocas y sedimentos marcianos, lo que permitirá a los astrobiólogos evaluar su composición e identificar las muestras más prometedoras para recolectar.

La NASA ahora está adoptando un enfoque diferente para encontrar microbios que antes. A diferencia de descargar vikingoLa perseverancia no buscará signos químicos de metabolismo. En cambio, flotará sobre la superficie de Marte en busca de depósitos. Es posible que contengan organismos ya muertos, por lo que el metabolismo está fuera de discusión, pero su composición química puede decirnos mucho sobre la vida pasada en este lugar. Muestras recogidas por Perseverance necesitan ser recogidos y devueltos a la Tierra para una futura misión. Su análisis se realizará en laboratorios terrestres. Por lo tanto, se supone que la prueba final de la existencia de los antiguos marcianos aparecerá en la Tierra.

Los científicos esperan encontrar una característica de la superficie de Marte que no pueda explicarse por otra cosa que no sea la existencia de vida microbiana antigua. Una de estas formaciones imaginarias podría ser algo así como estromatolito.

En el piso, estromatolito (6) montículos de roca formados por microorganismos a lo largo de antiguas costas y en otros ambientes donde había mucha energía para el metabolismo y el agua.

La mayor parte del agua no fue al espacio.

Todavía no hemos confirmado la existencia de vida en el pasado profundo de Marte, pero todavía nos preguntamos qué pudo haber causado su extinción (si la vida realmente desapareció y no se adentró bajo la superficie, por ejemplo). La base de la vida, al menos tal como la conocemos, es el agua. Estimado Marte temprano podría contener tanta agua líquida que cubriría toda su superficie con una capa de 100 a 1500 m de espesor. Hoy, sin embargo, Marte se parece más a un desierto seco.y los científicos todavía están tratando de averiguar qué causó estos cambios.

Los científicos intentan, por ejemplo, explicar ¿Cómo perdió agua Marte?que estaba en su superficie hace miles de millones de años. Durante la mayor parte del tiempo, se pensó que gran parte del agua antigua de Marte se había escapado a través de su atmósfera hacia el espacio. Casi al mismo tiempo, Marte estaba a punto de perder su campo magnético planetario, protegiendo su atmósfera de un chorro de partículas que emanaba del Sol. Después de que el campo magnético se perdiera por la acción del Sol, la atmósfera marciana comenzó a desaparecer.y el agua desapareció con ella. Gran parte del agua perdida podría haber quedado atrapada en las rocas de la corteza del planeta, según un estudio relativamente nuevo de la NASA.

Los científicos analizaron un conjunto de datos recopilados durante el estudio de Marte durante muchos años y, sin embargo, basándose en ellos, llegaron a la conclusión de que liberación de agua de la atmósfera en el espacio, es responsable solo de la desaparición parcial del agua del entorno marciano. Sus cálculos muestran que gran parte del agua que actualmente escasea está ligada a los minerales de la corteza del planeta. Los resultados de estos análisis se presentaron Evie Sheller de Caltech y su equipo en la 52.ª Conferencia de Ciencias Planetarias y Lunares (LPSC). Un artículo que resume los resultados de este trabajo fue publicado en la revista Nauka.

En los estudios, se prestó especial atención a las relaciones sexuales. contenido de deuterio (isótopo más pesado de hidrógeno) en hidrógeno. Deuter ocurre naturalmente en el agua en aproximadamente 0,02 por ciento. contra la presencia de hidrógeno "normal". El hidrógeno ordinario, debido a su menor masa atómica, es más fácil de salir de la atmósfera hacia el espacio. El aumento de la proporción de deuterio a hidrógeno nos dice indirectamente cuál fue la velocidad de la salida del agua de Marte al espacio.

Los científicos concluyeron que la proporción observada de deuterio a hidrógeno y la evidencia geológica de la abundancia de agua en el pasado marciano indican que la pérdida de agua del planeta no pudo haber ocurrido únicamente como resultado del escape atmosférico en el pasado marciano. espacio. Por ello, se ha propuesto un mecanismo que vincula la liberación a la atmósfera con la captación de algo de agua en las rocas. Al actuar sobre las rocas, el agua permite la formación de arcilla y otros minerales hidratados. El mismo proceso tiene lugar en la Tierra.

Sin embargo, en nuestro planeta, la actividad de las placas tectónicas provoca que los viejos fragmentos de la corteza terrestre con minerales hidratados se fundan en el manto, y luego el agua resultante se devuelva a la atmósfera como resultado de procesos volcánicos. En Marte sin placas tectónicas, la retención de agua en la corteza terrestre es un proceso irreversible.

Distrito de los lagos marcianos interiores

Empezamos con la vida clandestina y volveremos a ella al final. Los científicos creen que su hábitat ideal en Condiciones marcianas los depósitos podrían estar ocultos en las profundidades de las capas de tierra y hielo. Hace dos años, los científicos planetarios anunciaron el descubrimiento de un gran lago. agua salada bajo el hielo en el Polo Sur de Marteque fue recibido con entusiasmo por un lado, pero también con cierto escepticismo.

Sin embargo, en 2020, los investigadores confirmaron una vez más la existencia de este lago y encontraron tres más. Los descubrimientos, publicados en la revista Nature Astronomy, se realizaron utilizando datos de radar de la nave espacial Mars Express. “Identificamos el mismo reservorio de agua que se descubrió anteriormente, pero también encontramos otros tres reservorios de agua alrededor del reservorio principal”, dijo la científica planetaria Elena Pettinelli de la Universidad de Roma, quien es una de las coautoras del estudio. "Es un sistema complejo". Los lagos se extienden sobre un área de unos 75 mil kilómetros cuadrados. Esta es un área de aproximadamente una quinta parte del tamaño de Alemania. El lago central más grande tiene un diámetro de 30 kilómetros y está rodeado por tres lagos más pequeños, cada uno de varios kilómetros de ancho.

7. Visualización de depósitos subterráneos marcianos

en lagos subglaciales, por ejemplo en la Antártida. Sin embargo, la cantidad de sal presente en las condiciones marcianas puede ser un problema. Se cree que lagos subterraneos en marte (7) debe tener un alto contenido de sal para que el agua pueda permanecer líquida. El calor de las profundidades de Marte puede actuar muy por debajo de la superficie, pero esto solo, dicen los científicos, no es suficiente para derretir el hielo. “Desde el punto de vista térmico, esta agua debe ser muy salada”, dice Pettinelli. Los lagos con aproximadamente cinco veces el contenido de sal del agua de mar pueden albergar vida, pero cuando la concentración se acerca a XNUMX veces la salinidad del agua de mar, la vida no existe.

Si finalmente podemos encontrarlo Vida en Marte y si los estudios de ADN muestran que los organismos marcianos están relacionados con los terrestres, este descubrimiento podría revolucionar nuestra visión del origen de la vida en general, cambiando nuestra visión de una puramente terrestre a una terrestre. Si los estudios demostraran que los extraterrestres marcianos no tienen nada que ver con nuestras vidas y evolucionaron de manera completamente independiente, esto también significaría una revolución. Esto sugiere que la vida en el espacio es común, ya que se originó de forma independiente en el primer planeta cercano a la Tierra.