Łazik NASA dociera do obiecującego miejsca poszukiwań skamieniałego życia na Marsie

W przeciwieństwie do swojego poprzednika Curiosity, łazik NASA Perseverance ma za zadanie „poszukiwać potencjalnych dowodów przeszłego życia”, zgodnie z oficjalnymi celami misji .

Na miejsce lądowania wybrano krater Jezero głównie dlatego, że zawiera pozostałości pradawnego mułu i innych osadów osadzonych w miejscu, gdzie rzeka wpłynęła do jeziora ponad 3 miliardy lat temu. Nie wiemy, czy w tym jeziorze było życie, ale jeśli tak, Wytrwałość może znaleźć na to dowody.

Możemy sobie wyobrazić, że Perseverance natrafia na duże, dobrze zachowane skamieliny kolonii drobnoustrojów – być może przypominające przypominające kapustę „stromatolity” , które bakterie zasilane energią słoneczną wytwarzały wzdłuż starożytnych linii brzegowych Ziemi. Takie skamieniałości byłyby wystarczająco duże, aby mogły być wyraźnie widoczne przez kamery łazika, a także mogłyby zawierać chemiczne dowody starożytnego życia, które byłyby w stanie wykryć instrumenty spektroskopowe łazika .

Ale nawet w tak szalenie optymistycznych scenariuszach nie bylibyśmy całkowicie pewni, że znaleźliśmy skamieniałości, dopóki nie moglibyśmy zobaczyć ich pod mikroskopem w laboratoriach na Ziemi. Dzieje się tak dlatego, że cechy geologiczne powstałe w procesach niebiologicznych mogą przypominać skamieniałości . Nazywa się je pseudoskamieniałościami. Dlatego też Perseverance nie tylko szuka skamieniałości na miejscu: to zbiera próbki. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, około 30 okazów powróci na Ziemię w ramach kolejnej misji, która jest planowana we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA).

Na początku tego miesiąca NASA ogłosiła, że ​​do rosnącej kolekcji łazika dołączyła szczególnie intrygująca próbka, 24. egzemplarz za Perseverance, nieformalnie nazwana „Comet Geyser”. To zdjęcie pochodzi z wychodni zwanej Bunsen Peak, będącej częścią skalistego złoża zwanego Margin Unit, znajdującego się blisko krawędzi krateru.

Ta jednostka skalna mogła uformować się wzdłuż linii brzegowej starożytnego jeziora . Instrumenty łazika wykazały, że próbka ze szczytu Bunsena jest zdominowana przez minerały węglanowe (główny składnik skał, takich jak wapień, kreda i trawertyn na Ziemi).

Drobne ziarna węglanu są cementowane czystą krzemionką (podobną do opalu lub kwarcu). W komunikacie prasowym NASA cytuje Kena Farleya, naukowca projektu Perseverance, mówiącego: „To jest ten rodzaj skały, który mieliśmy nadzieję znaleźć, decydując się na badanie krateru Jezero”.

Ale co jest takiego specjalnego w węglanach? A co sprawia, że ​​próbka ze Szczytu Bunsena jest szczególnie ekscytująca z punktu widzenia astrobiologii, czyli badania życia we wszechświecie? Cóż, po pierwsze, ta skała mogła powstać w warunkach, które uznalibyśmy za nadające się do zamieszkania: zdolnych do podtrzymywania metabolizmu życia, jakie znamy.

Jednym ze składników zamieszkiwania jest dostępność wody. Zarówno minerały węglanowe, jak i krzemionkowe mogą powstawać w wyniku bezpośredniego wytrącania z ciekłej wody. Próbka 24 mogła wytrącić się z wody jeziora w temperaturze i warunkach chemicznych odpowiednich do życia, chociaż mogą istnieć inne możliwości, które należy zbadać. W rzeczywistości minerały węglanowe są zaskakująco rzadkie na Marsie, na którym zawsze było dostępnych dużo dwutlenku węgla.

W wilgotnym środowisku wczesnego Marsa CO₂ powinien rozpuścić się w wodzie i zareagować, tworząc minerały węglanowe. Analiza Szczytu Bunsena i Próbki 24 po wysłaniu na Ziemię może ostatecznie pomóc nam rozwiązać tę zagadkę. Jedna ściana wychodni ma kilka interesujących, szorstkich i smugowatych tekstur, które mogłyby wyjaśnić jego pochodzenie, ale trudno je zinterpretować bez większej liczby danych.

Po drugie, z przykładów na Ziemi wiemy, że starożytne węglany osadowe mogą dać wspaniałe skamieliny. Do takich skamieniałości należą stromatolity złożone z kryształów węglanów wytrąconych bezpośrednio przez bakterie. Wytrwałość nie widziała tego przekonujących przykładów.

W jednostce marginesu znajdują się koncentryczne wzory kołowe , ale prawie na pewno są one efektem starzenia. Jednak nawet tam, gdzie nie ma stromatolitów, niektóre starożytne węglany na Ziemi zawierają skamieniałe kolonie komórek drobnoustrojów, które tworzą upiorne rzeźby, w których pierwotne struktury komórkowe zostały zastąpione minerałami.

Mały rozmiar ziaren próbki „Kometa Gejzer” wskazuje na większy potencjał zachowania delikatnych skamieniałości. W pewnych warunkach drobnoziarniste węglany mogą nawet zatrzymywać materię organiczną — zmodyfikowane pozostałości tłuszczów, pigmentów i innych związków tworzących organizmy żywe. Cement krzemionkowy zwiększa prawdopodobieństwo takiej konserwacji: krzemionka jest na ogół twardsza, bardziej obojętna i mniej przepuszczalna niż węglan i może chronić kopalne drobnoustroje i cząsteczki organiczne wewnątrz skał przed zmianami chemicznymi i fizycznymi na przestrzeni miliardów lat.

Kiedy w ramach przygotowań do tej misji napisaliśmy z kolegami artykuł naukowy zatytułowany „ A Field Guide to Finding Fossils on Mars ”, wyraźnie zaleciliśmy pobieranie próbek drobnoziarnistych skał cementowanych krzemionką z tych powodów. Oczywiście, aby otworzyć tę próbkę i odkryć jej tajemnice, musimy sprowadzić ją z powrotem na Ziemię.

W niezależnym przeglądzie niedawno skrytykowano plany NASA dotyczące zwrotu próbek z Marsa jako zbyt ryzykowne, zbyt powolne i zbyt drogie. Zmodyfikowane architektury misji są obecnie oceniane pod kątem sprostania tym wyzwaniom. W międzyczasie setki znakomitych naukowców i inżynierów z Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA w Kalifornii straciło pracę, ponieważ Kongres Stanów Zjednoczonych skutecznie ograniczył finansowanie zwrotu próbek z Marsa, nie zapewniając niezbędnego poziomu wsparcia.

Zwrot próbek Marsa pozostaje najwyższym priorytetem NASA w dziedzinie planetologii i jest silnie wspierany przez społeczność planetologów na całym świecie. Próbki z Perseverance mogą zrewolucjonizować nasze spojrzenie na życie we wszechświecie. Nawet jeśli nie zawierają skamieniałości ani biomolekuł, posłużą za dziesięciolecia badań i dadzą przyszłym pokoleniom zupełnie nowe spojrzenie na Marsa. Miejmy nadzieję, że NASA i rząd USA będą w stanie sprostać nazwie swojego łazika i wytrwać.

Sean McMahon , asystent rektora w dziedzinie astrobiologii na Uniwersytecie w Edynburgu . Ten artykuł został ponownie opublikowany w The Conversation na licencji Creative Commons. Przeczytaj oryginalny artykuł .