Tìm kiếm người ngoài hành tinh trên sao Hỏa. Nếu có sự sống, có lẽ nó đã sống sót?

Sao Hỏa có mọi thứ cần thiết để sự sống tồn tại. Phân tích thiên thạch từ sao Hỏa cho thấy có những chất dưới bề mặt hành tinh này có thể hỗ trợ sự sống, ít nhất là ở dạng vi sinh vật. Ở một số nơi, các vi sinh vật trên cạn cũng sống trong điều kiện tương tự.

Gần đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Brown đã nghiên cứu thành phần hóa học của thiên thạch sao Hỏa - những mảnh đá được ném từ sao Hỏa và rơi xuống Trái đất. Phân tích cho thấy những tảng đá này có thể tiếp xúc với nước. sản xuất năng lượng hóa họccho phép vi sinh vật sinh sống, như ở độ sâu lớn trên Trái đất.

Thiên thạch đã nghiên cứu Theo các nhà khoa học, chúng có thể tạo thành một mẫu đại diện cho một phần lớn lớp vỏ của sao hỏađiều này có nghĩa là một phần đáng kể bên trong hành tinh phù hợp để hỗ trợ sự sống. “Những phát hiện quan trọng cho nghiên cứu khoa học về các lớp bên dưới bề mặt là bất cứ nơi nào có nước ngầm trên sao Hỏacó một cơ hội tốt để truy cập đủ năng lượng hóa họcJesse Tarnas, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết trong một thông cáo báo chí.

Trong vài thập kỷ qua, người ta đã phát hiện ra trên Trái đất có nhiều sinh vật sống sâu dưới bề mặt và không được tiếp cận với ánh sáng, lấy năng lượng của chúng từ các sản phẩm của phản ứng hóa học xảy ra khi nước tiếp xúc với đá. Một trong những phản ứng này là sự phân giải phóng xạ. Điều này xảy ra khi các nguyên tố phóng xạ trong đá khiến các phân tử nước phân tách thành hydro và oxy. Hydro được giải phóng hòa tan trong nước có trong khu vực và một số khoáng chất như Kim tự tháp hấp thụ oxy để hình thành lưu huỳnh.

chúng có thể hấp thụ hydro hòa tan trong nước và sử dụng nó làm nhiên liệu bằng cách phản ứng với oxy từ sulfat. Ví dụ, bằng tiếng Canada Mỏ Kidd Creek (1) Những loại vi khuẩn này đã được tìm thấy ở độ sâu gần hai km trong nước, nơi mặt trời không xuyên qua trong hơn một tỷ năm.

1. Robot Boston Dynamics khám phá hầm mỏ

Kidd Creek

W Thiên thạch sao hỏa các nhà nghiên cứu đã tìm ra những chất cần thiết cho quá trình phân giải phóng xạ với số lượng đủ để duy trì sự sống. vì vậy các di chỉ đổ nát cổ phần lớn vẫn còn nguyên vẹn cho đến nay.

Các nghiên cứu trước đó đã chỉ ra dấu vết của hệ thống nước ngầm đang hoạt động trên hành tinh. Cũng có một khả năng đáng kể rằng các hệ thống như vậy vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay. Một nghiên cứu gần đây cho thấy, chẳng hạn như khả năng có một hồ nước ngầm dưới lớp băng. Cho đến nay, việc thăm dò dưới lòng đất sẽ khó khăn hơn so với thăm dò, tuy nhiên, theo các tác giả của bài báo, đây không phải là nhiệm vụ mà chúng ta không thể đương đầu.

Manh mối hóa học

Trong 1976 năm NASA Viking 1 (2) đổ bộ xuống đồng bằng Chryse Planitia. Nó trở thành tàu đổ bộ đầu tiên hạ cánh thành công lên Sao Hỏa. Ông nói: “Những manh mối đầu tiên đến khi chúng tôi nhận được những bức ảnh về người Viking cho thấy những vết khắc trên Trái đất, thường là do mưa”. Alexander Hayes, giám đốc Trung tâm Vật lý Thiên văn và Khoa học Hành tinh Cornell, trong một cuộc phỏng vấn với Inverse. “Anh ấy đã có mặt trên sao Hỏa từ lâu Nước lỏngai đã chạm khắc bề mặt và anh ấy lấp đầy các miệng núi lửa, tạo thành các hồ nước'.

Người Viking 1 và 2 họ có các "phòng thí nghiệm" thiên văn học nhỏ trên tàu để thực hiện các thí nghiệm khám phá của họ. dấu vết của sự sống trên sao hỏa. Thí nghiệm Tagged Ejection liên quan đến việc trộn các mẫu đất nhỏ trên Sao Hỏa với những giọt nước có chứa dung dịch dinh dưỡng và một số Than hoạt tính nghiên cứu các chất ở thể khí có thể hình thành sinh vật sống trên sao hỏa.

Nghiên cứu mẫu đất cho thấy dấu hiệu chuyển hóanhưng các nhà khoa học không đồng ý về việc liệu kết quả này có phải là một dấu hiệu chắc chắn rằng có sự sống trên sao Hỏa hay không, bởi vì khí có thể được tạo ra bởi một thứ gì đó không phải là sự sống. Ví dụ, nó cũng có thể kích hoạt đất bằng cách tạo ra khí. Một thí nghiệm khác được thực hiện bởi sứ mệnh Viking tìm kiếm dấu vết của vật chất hữu cơ và không tìm thấy gì. Bốn mươi năm sau, các nhà khoa học đối xử với những thí nghiệm ban đầu này với thái độ hoài nghi.

Vào tháng 1984 năm XNUMX V. Đồi Allan Một mảnh của sao Hỏa đã được tìm thấy ở Nam Cực. , nặng khoảng XNUMX pound và có khả năng đến từ sao Hỏa trước khi một vụ va chạm cổ đại nâng nó lên khỏi bề mặt. hành tinh đỏ đến trái đất.

Năm 1996, một nhóm các nhà khoa học đã xem xét bên trong một mảnh thiên thạch và đã có một khám phá đáng kinh ngạc. Bên trong thiên thạch, họ tìm thấy những cấu trúc tương tự như những cấu trúc có thể được hình thành bởi vi khuẩn (3) được tìm thấy tốt sự hiện diện của vật liệu hữu cơ. Những tuyên bố ban đầu về sự sống trên sao Hỏa đã không được chấp nhận rộng rãi vì các nhà khoa học đã tìm ra những cách khác để giải thích các cấu trúc bên trong thiên thạch, cho rằng sự hiện diện của vật chất hữu cơ có thể gây ra ô nhiễm từ vật liệu từ Trái đất.

3. Ảnh hiển vi của một thiên thạch sao Hỏa

Thứ 2008 năm XNUMX tinh thần lười biếng tình cờ phát hiện một hình thù kỳ lạ nhô ra từ bề mặt sao Hỏa trong miệng núi lửa Gusev. Cấu trúc được gọi là "súp lơ" vì hình dạng của nó (4). Như vậy trên trái đất sự hình thành silica gắn với hoạt động của vi sinh vật. Một số người nhanh chóng cho rằng chúng được hình thành bởi vi khuẩn sao Hỏa. Tuy nhiên, chúng cũng có thể được hình thành bởi các quá trình phi sinh học như Xói mòn gió.

Gần một thập kỷ sau, thuộc sở hữu của NASA Lasik Curiosity đã phát hiện ra dấu vết của lưu huỳnh, nitơ, oxy, phốt pho và carbon (các thành phần quan trọng) trong khi khoan vào đá sao Hỏa. Người thám hiểm cũng tìm thấy sunfat và sunfua có thể được sử dụng làm thức ăn cho vi sinh vật trên sao Hỏa hàng tỷ năm trước.

Các nhà khoa học tin rằng các dạng vi khuẩn nguyên thủy có thể đã tìm thấy đủ năng lượng để ăn đá sao Hỏa. Các khoáng chất cũng chỉ ra thành phần hóa học của chính nước trước khi nó bốc hơi khỏi sao Hỏa. Theo Hayes, nó là an toàn cho người uống.

4 Ảnh 'súp lơ' của người Ma-ri-a

Spirit rover

Năm 2018, Curiosity cũng tìm thấy thêm bằng chứng sự hiện diện của mêtan trong khí quyển sao Hỏa. Điều này đã xác nhận những quan sát trước đó về lượng nhỏ khí mê-tan của cả tàu quỹ đạo và tàu lượn. Trên Trái đất, mêtan được coi là đặc điểm sinh học và là dấu hiệu của sự sống. Khí metan không tồn tại lâu sau khi sản xuất.phá vỡ thành các phân tử khác. Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng khí metan trên sao Hỏa tăng giảm tùy theo mùa. Điều này khiến các nhà khoa học càng tin rằng khí mê-tan được tạo ra bởi các sinh vật sống trên sao Hỏa. Tuy nhiên, những người khác tin rằng khí mê-tan có thể được tạo ra trên sao Hỏa bằng cách sử dụng hóa học vô cơ chưa được biết đến.

Vào tháng XNUMX năm nay, NASA đã thông báo, dựa trên kết quả phân tích dữ liệu của Phân tích Mẫu tại Sao Hỏa (SAM), phòng thí nghiệm hóa học di động trên tàu Curiosityrằng muối hữu cơ có thể có trên sao Hỏa, điều này có thể cung cấp thêm manh mối cho điều này hành tinh đỏ đã từng có sự sống.

Theo một công bố về chủ đề này trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý: Các hành tinh, muối hữu cơ như sắt, canxi, magie oxalat và axetat có thể có nhiều trong trầm tích bề mặt trên sao Hỏa. Các muối này là dư lượng hóa học của các hợp chất hữu cơ. Có kế hoạch Cơ quan vũ trụ châu Âu ExoMars rover, được trang bị khả năng khoan đến độ sâu khoảng hai mét, sẽ được trang bị cái gọi là Nhạc cụ của Goddardngười sẽ phân tích hóa học của các lớp sâu hơn của đất trên sao Hỏa và có lẽ sẽ tìm hiểu thêm về những chất hữu cơ này.

Chiếc rover mới được trang bị thiết bị tìm kiếm dấu vết sự sống

Kể từ những năm 70, theo thời gian và các sứ mệnh, ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy Sao Hỏa có thể có sự sống trong lịch sử ban đầu của nókhi hành tinh là một thế giới ẩm ướt, ấm áp. Tuy nhiên, cho đến nay, chưa có khám phá nào cung cấp bằng chứng thuyết phục về sự tồn tại của sự sống trên sao Hỏa, kể cả trong quá khứ hay hiện tại.

Bắt đầu từ tháng 2021 năm XNUMX, các nhà khoa học muốn tìm ra những dấu hiệu giả thuyết ban đầu về sự sống. Không giống như người tiền nhiệm của nó, Curiosity rover với phòng thí nghiệm MSL trên tàu, nó được trang bị để tìm kiếm và tìm ra những dấu vết như vậy.

Sự kiên trì đốt cháy miệng núi lửa của hồ, rộng khoảng 40 km và sâu 500 mét, là một miệng núi lửa nằm trong một lưu vực phía bắc đường xích đạo của sao Hỏa. Miệng núi lửa Jezero từng chứa một hồ nước ước tính đã khô cạn từ 3,5 đến 3,8 tỷ năm trước, trở thành môi trường lý tưởng để tìm kiếm dấu vết của các vi sinh vật cổ đại có thể sống trong nước của hồ. Sự kiên trì sẽ không chỉ nghiên cứu các loại đá trên sao Hỏa, mà còn thu thập các mẫu đá và lưu trữ chúng cho sứ mệnh quay trở lại Trái đất trong tương lai, nơi chúng sẽ được kiểm tra trong phòng thí nghiệm.

5. Hình ảnh hóa hoạt động của SuperCam trên máy quay Perseverance.

Săn lùng các cấu trúc sinh học đề cập đến mảng máy ảnh và các công cụ khác của người điều khiển, đặc biệt là Mastcam-Z (nằm trên cột buồm của người điều khiển), có thể phóng to để khám phá các mục tiêu thú vị một cách khoa học.

Nhóm khoa học sứ mệnh có thể đưa thiết bị vào hoạt động. sự bền bỉ của supercam hướng chùm tia laze vào mục tiêu quan tâm (5), tạo ra một đám mây nhỏ vật chất dễ bay hơi, thành phần hóa học của chúng có thể được phân tích. Nếu những dữ liệu này có triển vọng, nhóm kiểm soát có thể ra lệnh cho nhà nghiên cứu. cánh tay robot roverthực hiện các nghiên cứu chuyên sâu. Cánh tay được trang bị, cùng với những thứ khác, PIXL (Dụng cụ hành tinh cho hóa thạch tia X), sử dụng chùm tia X tương đối mạnh để tìm kiếm dấu vết hóa học tiềm năng của sự sống.

Một công cụ khác được gọi là SHERLOCK (quét các môi trường có thể sinh sống bằng cách sử dụng tán xạ Raman và phát quang các chất hữu cơ và hóa học), được trang bị tia laser riêng và có thể phát hiện nồng độ của các phân tử hữu cơ và khoáng chất hình thành trong môi trường nước. Cùng với nhau, SHERLOCK i PIXEL Họ dự kiến ​​sẽ cung cấp bản đồ có độ phân giải cao về các nguyên tố, khoáng chất và hạt trong đá và trầm tích trên sao Hỏa, cho phép các nhà thiên văn học đánh giá thành phần của chúng và xác định các mẫu hứa hẹn nhất để thu thập.

NASA hiện đang áp dụng một cách tiếp cận khác để tìm vi khuẩn so với trước đây. không giống tải vikingSự kiên trì sẽ không tìm kiếm các dấu hiệu hóa học của quá trình trao đổi chất. Thay vào đó, nó sẽ bay lượn trên bề mặt sao Hỏa để tìm kiếm các mỏ. Chúng có thể chứa các sinh vật đã chết, vì vậy quá trình trao đổi chất là điều không cần bàn cãi, nhưng thành phần hóa học của chúng có thể cho chúng ta biết rất nhiều về cuộc sống quá khứ ở nơi này. Các mẫu được thu thập bởi Perseverance chúng cần được thu thập và trở về Trái đất cho một nhiệm vụ trong tương lai. Phân tích của họ sẽ được thực hiện trong các phòng thí nghiệm trên mặt đất. Do đó, người ta cho rằng bằng chứng cuối cùng về sự tồn tại của người sao Hỏa trước đây sẽ xuất hiện trên Trái đất.

Các nhà khoa học hy vọng sẽ tìm thấy một đặc điểm bề mặt trên sao Hỏa mà không thể giải thích bằng bất cứ điều gì khác ngoài sự tồn tại của sự sống vi sinh vật cổ đại. Một trong những hình dạng tưởng tượng này có thể giống như stromatolite.

Trên mặt đất, stromatolite (6) các gò đá do vi sinh vật hình thành dọc theo bờ biển cổ đại và trong các môi trường khác, nơi có nhiều năng lượng cho quá trình trao đổi chất và nước.

Hầu hết nước đã không đi vào không gian

Chúng tôi vẫn chưa xác nhận sự tồn tại của sự sống trong quá khứ sâu thẳm của sao Hỏa, nhưng chúng tôi vẫn đang tự hỏi điều gì có thể gây ra sự tuyệt chủng của nó (ví dụ: nếu sự sống thực sự biến mất và không đi sâu dưới bề mặt). Cơ sở của sự sống, ít nhất là như chúng ta biết, là nước. Ước lượng sao hỏa sớm nó có thể chứa nhiều nước lỏng đến mức phủ lên toàn bộ bề mặt của nó một lớp dày từ 100 đến 1500 m. Tuy nhiên, ngày nay, sao Hỏa giống một sa mạc khô cằn hơn.và các nhà khoa học vẫn đang cố gắng tìm ra nguyên nhân gây ra những thay đổi này.

Ví dụ, các nhà khoa học cố gắng giải thích sao sao hỏa mất nước như thế nàođã có trên bề mặt của nó hàng tỷ năm trước. Trong hầu hết thời gian, người ta cho rằng phần lớn nước cổ đại trên sao Hỏa đã thoát ra ngoài qua bầu khí quyển và vào không gian. Cũng trong khoảng thời gian đó, sao Hỏa sắp mất từ ​​trường hành tinh, che chắn bầu khí quyển của nó khỏi một tia hạt phát ra từ Mặt trời. Sau khi từ trường bị mất đi do tác động của Mặt trời, bầu khí quyển của sao Hỏa bắt đầu biến mất.và nước biến mất cùng với nó. Theo một nghiên cứu tương đối mới của NASA.

Các nhà khoa học đã phân tích một bộ dữ liệu được thu thập trong quá trình nghiên cứu về sao Hỏa trong nhiều năm và dựa trên chúng, tuy nhiên, họ đã đưa ra kết luận rằng giải phóng nước từ khí quyển trong không gian, nó chỉ gây ra sự biến mất một phần nước khỏi môi trường sao Hỏa. Các tính toán của họ cho thấy rằng phần lớn nguồn cung cấp nước hiện nay liên kết với các khoáng chất trong vỏ hành tinh. Kết quả của những phân tích này đã được trình bày Evie Sheller từ Caltech và nhóm của cô ấy tại Hội nghị Khoa học Hành tinh và Mặt trăng (LPSC) lần thứ 52. Một bài báo tóm tắt kết quả của công việc này đã được đăng trên tạp chí Nauka.

Trong các nghiên cứu, người ta đặc biệt chú ý đến quan hệ tình dục. hàm lượng deuterium (đồng vị nặng hơn của hydro) thành hydro. Phục sinh xuất hiện tự nhiên trong nước với khoảng 0,02 phần trăm. chống lại sự hiện diện của hydro "bình thường". Hydro thông thường, do có khối lượng nguyên tử thấp hơn, nên dễ dàng ra khỏi khí quyển vào không gian hơn. Tỷ lệ đơteri so với hydro tăng lên gián tiếp cho chúng ta biết tốc độ thoát nước từ sao Hỏa vào không gian là bao nhiêu.

Các nhà khoa học kết luận rằng tỷ lệ deuterium so với hydro quan sát được và bằng chứng địa chất về lượng nước dồi dào trong quá khứ trên Sao Hỏa cho thấy rằng hành tinh mất nước không thể chỉ xảy ra do thoát khí quyển trong quá khứ trên Sao Hỏa. khoảng trống. Do đó, một cơ chế đã được đề xuất liên kết việc giải phóng vào khí quyển với việc thu giữ một số nước trong đá. Bằng cách tác động lên đá, nước cho phép đất sét và các khoáng chất ngậm nước khác hình thành. Quá trình tương tự cũng diễn ra trên Trái đất.

Tuy nhiên, trên hành tinh của chúng ta, hoạt động của các mảng kiến ​​tạo dẫn đến thực tế là các mảnh cũ của vỏ trái đất với các khoáng chất ngậm nước bị tan chảy vào lớp phủ, và sau đó nước được thải trở lại bầu khí quyển do kết quả của quá trình núi lửa. Trên sao Hỏa không có các mảng kiến ​​tạo, việc giữ nước trong vỏ trái đất là một quá trình không thể đảo ngược.

Quận bên trong sao Hỏa

Chúng tôi đã bắt đầu với cuộc sống dưới lòng đất và sẽ trở lại với nó khi kết thúc. Các nhà khoa học tin rằng môi trường sống lý tưởng của nó ở Điều kiện sao Hỏa các hồ chứa có thể ẩn sâu dưới các lớp đất và băng. Hai năm trước, các nhà khoa học hành tinh đã công bố phát hiện ra một hồ nước lớn nước muối dưới băng ở Nam Cực của sao Hỏamột mặt được đáp ứng với sự nhiệt tình, nhưng cũng có một số hoài nghi.

Tuy nhiên, vào năm 2020, các nhà nghiên cứu một lần nữa khẳng định sự tồn tại của hồ này và họ tìm thấy ba nữa. Các khám phá, được báo cáo trên tạp chí Nature Astronomy, được thực hiện bằng dữ liệu radar từ tàu vũ trụ Mars Express. “Chúng tôi đã xác định được cùng một hồ chứa nước đã được phát hiện trước đó, nhưng chúng tôi cũng tìm thấy ba hồ chứa nước khác xung quanh hồ chứa chính”, nhà khoa học hành tinh Elena Pettinelli của Đại học Rome, một trong những đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết. "Đó là một hệ thống phức tạp." Các hồ này trải rộng trên diện tích khoảng 75 nghìn km vuông. Đây là một khu vực có diện tích bằng 30/XNUMX nước Đức. Hồ trung tâm lớn nhất có đường kính XNUMX km và được bao quanh bởi ba hồ nhỏ hơn, mỗi hồ rộng vài km.

7. Hình dung về các hồ chứa dưới lòng đất trên sao Hỏa

trong các hồ dưới băng, ví dụ như ở Nam Cực. Tuy nhiên, lượng muối có trong điều kiện sao Hỏa có thể là một vấn đề. Người ta tin rằng hồ ngầm trên đầm lầy (7) phải có hàm lượng muối cao để nước có thể ở trạng thái lỏng. Nhiệt từ độ sâu của sao Hỏa có thể tác động sâu dưới bề mặt, nhưng chỉ điều này, các nhà khoa học cho biết, không đủ để làm tan băng. Pettinelli nói: “Từ quan điểm nhiệt học, nước này phải rất mặn. Những hồ có hàm lượng muối cao gấp XNUMX lần nước biển có thể hỗ trợ sự sống, nhưng khi nồng độ gần bằng XNUMX lần độ mặn của nước biển thì sự sống sẽ không tồn tại.

Nếu cuối cùng chúng ta có thể tìm thấy nó sự sống trên sao Hỏa và nếu các nghiên cứu DNA cho thấy các sinh vật trên sao Hỏa có liên quan đến các sinh vật trên Trái đất, thì khám phá này có thể cách mạng hóa quan điểm của chúng ta về nguồn gốc sự sống nói chung, chuyển quan điểm của chúng ta từ Trái đất hoàn toàn sang Trái đất. Nếu các nghiên cứu cho thấy người ngoài hành tinh trên sao Hỏa không liên quan gì đến cuộc sống của chúng ta và tiến hóa hoàn toàn độc lập, thì điều này cũng có nghĩa là một cuộc cách mạng. Điều này cho thấy rằng sự sống trong không gian là phổ biến vì nó có nguồn gốc độc lập trên hành tinh đầu tiên gần Trái đất.