Chwilio am estroniaid ar y blaned Mawrth. Os oedd bywyd, efallai ei fod wedi goroesi?

Mae gan blaned Mawrth bopeth sy'n angenrheidiol i fywyd fodoli. Mae dadansoddiad o feteorynnau o'r blaned Mawrth yn dangos bod yna sylweddau o dan wyneb y blaned sy'n gallu cynnal bywyd, o leiaf ar ffurf micro-organebau. Mewn rhai mannau, mae microbau daearol hefyd yn byw mewn amodau tebyg.

Yn ddiweddar, mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Brown wedi astudio cyfansoddiad cemegol meteorynnau Marsaidd - darnau o graig a gafodd eu taflu o'r blaned Mawrth ac a ddaeth i ben ar y Ddaear. Dangosodd y dadansoddiad y gall y creigiau hyn ddod i gysylltiad â dŵr. cynhyrchu egni cemegolsy'n caniatáu i ficro-organebau fyw, fel ar ddyfnderoedd mawr ar y Ddaear.

Astudiodd meteorynnau gallant, yn ôl gwyddonwyr, fod yn sampl cynrychioliadol i ran helaeth crwst o marsmae hyn yn golygu bod rhan sylweddol o du mewn y blaned yn addas ar gyfer cynnal bywyd. “Canfyddiadau pwysig ar gyfer astudiaeth wyddonol o haenau o dan yr wyneb yw hynny lle bynnag mae dŵr daear ar y blaned Mawrthmae siawns dda o gyrchu digon egni cemegoli gynnal bywyd microbaidd,” meddai Jesse Tarnas, pennaeth y tîm ymchwil, mewn datganiad i’r wasg.

Dros yr ychydig ddegawdau diwethaf, darganfuwyd ar y Ddaear bod llawer o organebau yn byw yn ddwfn o dan yr wyneb ac, wedi'u hamddifadu o fynediad at olau, yn tynnu eu hegni o gynhyrchion adweithiau cemegol sy'n digwydd pan ddaw dŵr i gysylltiad â chreigiau. Un o'r adweithiau hyn yw radiolysis. Mae hyn yn digwydd pan fydd elfennau ymbelydrol yn y graig yn achosi i'r moleciwlau dŵr hollti'n hydrogen ac ocsigen. Mae'r hydrogen a ryddhawyd yn hydoddi yn y dŵr sy'n bresennol yn yr ardal a rhai mwynau fel Pyrite amsugno ocsigen i ffurfio sylffwr.

gallant amsugno hydrogen hydoddi mewn dŵr a'i ddefnyddio fel tanwydd trwy adweithio ag ocsigen o sylffadau. Er enghraifft, yng Nghanada Mwynglawdd Kidd Creek (1) Mae'r mathau hyn o ficrobau wedi'u canfod bron i ddau gilometr o ddyfnder mewn dŵr lle nad yw'r haul wedi treiddio mewn dros biliwn o flynyddoedd.

1. Mae robot Boston Dynamics yn archwilio'r pwll

Kidd Creek

W gwibfaen Marsaidd mae ymchwilwyr wedi canfod bod digon o sylweddau angenrheidiol ar gyfer radiolysis i gynnal bywyd. felly mae'r safleoedd llongddrylliadau hynafol wedi aros yn gyfan i raddau helaeth hyd yn awr.

Nododd astudiaethau cynharach olion systemau dŵr daear gweithredol ar y blaned. Mae yna hefyd bosibilrwydd sylweddol bod systemau o'r fath yn dal i fodoli heddiw. Dangosodd un astudiaeth ddiweddar, er enghraifft, y posibilrwydd o lyn tanddaearol o dan y llen iâ. Hyd yn hyn, bydd archwilio isbridd yn anoddach nag archwilio, ond, yn ôl awduron yr erthygl, nid yw hon yn dasg na allwn ymdopi â hi.

Cliwiau cemegol

Yn y flwyddyn 1976 Llychlynwr NASA 1 (2) glanio ar wastatir Chryse Planitia. Hwn oedd y glaniwr cyntaf i lanio'n llwyddiannus ar y blaned Mawrth. “Daeth y cliwiau cyntaf pan gawson ni luniau o’r Llychlynwyr yn dangos marciau cerfio ar y Ddaear, fel arfer oherwydd glaw,” meddai. Alexander Hayes, cyfarwyddwr Canolfan Cornell ar gyfer Astroffiseg a Gwyddor Planedau, mewn cyfweliad ag Inverse. “Mae wedi bod yn bresennol ar y blaned Mawrth ers tro dwr hylifpwy gerfiodd yr wyneb a llanwodd y craterau, gan ffurfio llynnoedd'.

Llychlynwyr 1 a 2 roedd ganddyn nhw "labordai" astrobiolegol bach i gynnal eu harbrofion archwiliadol. olion bywyd ar y blaned Mawrth. Roedd yr arbrawf Tagged Ejection yn cynnwys cymysgu samplau bach o bridd y blaned Mawrth â diferion o ddŵr yn cynnwys hydoddiant maethol a rhywfaint Carbon activated astudiwch y sylweddau nwyol a all ffurfio organebau byw ar y blaned Mawrth.

Dangosodd astudiaeth o sampl pridd arwyddion o fetaboleddond yr oedd gwyddonwyr yn anghytuno a oedd y canlyniad hwn yn arwydd sicr fod bywyd ar y blaned Mawrth, oherwydd gallasai'r nwy fod wedi'i gynhyrchu gan rywbeth heblaw bywyd. Er enghraifft, gall hefyd actifadu'r pridd trwy greu nwy. Edrychodd arbrawf arall a gynhaliwyd gan genhadaeth y Llychlynwyr am olion o ddeunydd organig ac ni ddaeth o hyd i ddim. Ddeugain mlynedd yn ddiweddarach, mae gwyddonwyr yn trin yr arbrofion cychwynnol hyn gydag amheuaeth.

Ym mis Rhagfyr 1984 V. Allan Hills Mae darn o blaned Mawrth wedi'i ddarganfod yn Antarctica. , yn pwyso tua phedair pwys ac roedd yn debygol o'r blaned Mawrth cyn i wrthdrawiad hynafol ei godi o'r wyneb. blaned goch i'r ddaear.

Ym 1996, edrychodd grŵp o wyddonwyr y tu mewn i ddarn meteoryn a gwneud darganfyddiad anhygoel. Y tu mewn i'r meteoryn, daethant o hyd i strwythurau tebyg i'r rhai y gellid eu ffurfio gan ficrobau (3) dod o hyd yn dda presenoldeb deunyddiau organig. Nid yw honiadau cychwynnol o fywyd ar y blaned Mawrth wedi cael eu derbyn yn eang gan fod gwyddonwyr wedi dod o hyd i ffyrdd eraill o ddehongli'r strwythurau y tu mewn i'r meteoryn, gan ddadlau y gallai presenoldeb deunydd organig fod wedi achosi halogiad o ddeunyddiau o'r Ddaear.

3. Micrograff o feteoryn Mars

Maw 2008 ysbryd diog baglu ar siâp rhyfedd yn ymwthio allan o wyneb y blaned Mawrth yn crater Gusev. Gelwir y strwythur yn "blodfresych" oherwydd ei siâp (4). O'r fath ar y Ddaear ffurfio silica gysylltiedig â gweithgaredd microbaidd. Tybiodd rhai pobl yn gyflym eu bod wedi'u ffurfio gan facteria Martian. Fodd bynnag, gallent hefyd gael eu ffurfio gan brosesau anfiolegol megis erydiad gwynt.

Bron i ddegawd yn ddiweddarach, yn eiddo i NASA Lasik Chwilfrydedd darganfod olion sylffwr, nitrogen, ocsigen, ffosfforws a charbon (cynhwysion hanfodol) wrth ddrilio i mewn i graig Martian. Daeth y crwydro hefyd o hyd i sylffadau a sylffidau y gellid bod wedi'u defnyddio fel bwyd ar gyfer microbau ar y blaned Mawrth biliynau o flynyddoedd yn ôl.

Mae gwyddonwyr yn credu y gallai ffurfiau cyntefig o ficrobau fod wedi dod o hyd i ddigon o egni i yn bwyta creigiau martian. Roedd y mwynau hefyd yn nodi cyfansoddiad cemegol y dŵr ei hun cyn iddo anweddu o'r blaned Mawrth. Yn ôl Hayes, mae'n ddiogel i bobl yfed.

4Tynnu blodfresych y blaned Mawrth

Ysbryd crwydro

Yn 2018, canfu Curiosity dystiolaeth ychwanegol hefyd presenoldeb methan yn awyrgylch y blaned Mawrth. Cadarnhaodd hyn arsylwadau cynharach o symiau hybrin o fethan gan orbitwyr a chrwydriaid. Ar y Ddaear, mae methan yn cael ei ystyried yn fiolofnod ac yn arwydd o fywyd. Nid yw methan nwyol yn para'n hir ar ôl ei gynhyrchu.torri i lawr i foleciwlau eraill. Mae canlyniadau ymchwil yn dangos bod maint y methan ar y blaned Mawrth yn cynyddu ac yn lleihau yn dibynnu ar y tymor. Arweiniodd hyn at wyddonwyr i gredu hyd yn oed yn fwy bod methan yn cael ei gynhyrchu gan organebau byw ar y blaned Mawrth. Mae eraill, fodd bynnag, yn credu y gellir cynhyrchu methan ar y blaned Mawrth gan ddefnyddio cemeg anorganig nad yw'n hysbys hyd yma.

Ym mis Mai eleni, cyhoeddodd NASA, yn seiliedig ar y dadansoddiad o ddata Dadansoddiad Sampl ar y blaned Mawrth (SAM), labordy cemeg cludadwy ar fwrdd Curiositybod halwynau organig yn debygol o fod yn bresennol ar y blaned Mawrth, a all roi rhagor o gliwiau i hyn Planed Goch unwaith yr oedd bywyd.

Yn ôl cyhoeddiad ar y pwnc yn y Journal of Geophysical Research: Planets, gall halwynau organig fel haearn, calsiwm, a magnesiwm ocsaladau ac asetadau fod yn doreithiog mewn gwaddodion arwyneb ar y blaned Mawrth. Mae'r halwynau hyn yn weddillion cemegol cyfansoddion organig. Wedi'i gynllunio Crwydryn ExoMars Asiantaeth Ofod Ewrop, sydd â'r gallu i ddrilio i ddyfnder o tua dau fetr, yn cael ei gyfarparu â hyn a elwir Offeryn Goddarda fydd yn dadansoddi cemeg haenau dyfnach pridd y blaned ac efallai yn dysgu mwy am y sylweddau organig hyn.

Mae gan y crwydro newydd offer i chwilio am olion bywyd

Ers y 70au, a thros amser a theithiau, mae mwy a mwy o dystiolaeth wedi dangos hynny Gallai Mars fod wedi cael bywyd yn ei hanes cynnarpan oedd y blaned yn fyd llaith, cynnes. Fodd bynnag, hyd yn hyn, nid yw'r un o'r darganfyddiadau wedi darparu tystiolaeth argyhoeddiadol o fodolaeth bywyd Mars, naill ai yn y gorffennol nac yn y presennol.

Gan ddechrau ym mis Chwefror 2021, mae gwyddonwyr am ddod o hyd i'r arwyddion cynnar damcaniaethol hyn o fywyd. Yn wahanol i'w ragflaenydd, y crwydro Curiosity gyda'r labordy MSL ar ei bwrdd, mae ganddo'r offer i chwilio am olion o'r fath a dod o hyd iddynt.

Mae dyfalbarhad yn pigo crater y llyn, tua 40 km o led a 500 metr o ddyfnder, yn crater sydd wedi'i leoli mewn basn i'r gogledd o gyhydedd y blaned Mawrth. Ar un adeg roedd Jezero Crater yn cynnwys llyn yr amcangyfrifwyd ei fod wedi sychu rhwng 3,5 a 3,8 biliwn o flynyddoedd yn ôl, gan ei wneud yn amgylchedd delfrydol i chwilio am olion micro-organebau hynafol a allai fod wedi byw yn nyfroedd y llyn. Bydd dyfalbarhad nid yn unig yn astudio creigiau Mars, ond hefyd yn casglu samplau creigiau a'u storio ar gyfer cenhadaeth yn y dyfodol i ddychwelyd i'r Ddaear, lle byddant yn cael eu harchwilio yn y labordy.

5. Delweddu gweithrediad SuperCam ar fwrdd y crwydro Perseverance.

Chwilio am fiolofnod yn delio ag amrywiaeth o gamerâu ac offer eraill y crwydro, yn enwedig y Mastcam-Z (sydd wedi'i leoli ar fast y crwydro), sy'n gallu chwyddo i mewn i archwilio targedau sy'n ddiddorol yn wyddonol.

Gall y tîm gwyddoniaeth genhadol roi'r offeryn ar waith. dyfalbarhad supercam cyfeirio'r trawst laser at y targed o ddiddordeb (5), sy'n creu cwmwl bach o ddeunydd anweddol, y gellir dadansoddi ei gyfansoddiad cemegol. Os yw'r data hyn yn addawol, gall y grŵp rheoli roi gorchymyn i'r ymchwilydd. braich robotig rovercynnal ymchwil manwl. Mae gan y fraich, ymhlith pethau eraill, PIXL (Offeryn Planedau ar gyfer Lithocemeg Pelydr-X), sy'n defnyddio pelydr-X cymharol gryf i chwilio am olion cemegol posibl o fywyd.

Teclyn arall o'r enw SHERLOCK (sganio amgylcheddau cyfanheddol gan ddefnyddio gwasgariad Raman a goleuder ar gyfer sylweddau organig a chemegol), yn meddu ar ei laser ei hun a gall ganfod y crynodiadau o moleciwlau organig a mwynau sy'n ffurfio yn yr amgylchedd dyfrol. Gyda'n gilydd, SHERLOCK i PIXEL Disgwylir iddynt ddarparu mapiau cydraniad uchel o elfennau, mwynau a gronynnau yng nghreigiau a gwaddodion y blaned Mawrth, gan ganiatáu i astrobiolegwyr asesu eu cyfansoddiad a nodi'r samplau mwyaf addawol i'w casglu.

Mae NASA bellach yn defnyddio dull gwahanol o ddod o hyd i ficrobau nag o'r blaen. Yn wahanol lawrlwytho LlychlynNi fydd dyfalbarhad yn chwilio am arwyddion cemegol o fetaboledd. Yn lle hynny, bydd yn hofran dros wyneb y blaned Mawrth i chwilio am ddyddodion. Efallai eu bod eisoes yn cynnwys organebau marw, felly mae metaboledd allan o'r cwestiwn, ond gall eu cyfansoddiad cemegol ddweud llawer wrthym am fywyd yn y gorffennol yn y lle hwn. Samplau a gasglwyd gan Dyfalbarhad mae angen eu casglu a'u dychwelyd i'r Ddaear ar gyfer cenhadaeth yn y dyfodol. Bydd eu dadansoddiad yn cael ei wneud mewn labordai daear. Felly, rhagdybir y bydd y prawf terfynol o fodolaeth cyn Marsiaid yn ymddangos ar y Ddaear.

Mae gwyddonwyr yn gobeithio dod o hyd i nodwedd arwyneb ar y blaned Mawrth na ellir ei hesbonio gan unrhyw beth heblaw bodolaeth bywyd microbaidd hynafol. Efallai bod un o'r ffurfiannau dychmygol hyn yn rhywbeth tebyg stromatolite.

Ar y ddaear, stromatolite (6) twmpathau o graig a ffurfiwyd gan ficro-organebau ar hyd arfordiroedd hynafol ac mewn amgylcheddau eraill lle'r oedd llawer o egni ar gyfer metaboledd a dŵr.

Nid oedd y rhan fwyaf o'r dŵr yn mynd i'r gofod

Nid ydym eto wedi cadarnhau bodolaeth bywyd yng ngorffennol dwfn y blaned Mawrth, ond rydym yn dal i feddwl tybed beth allai fod wedi achosi ei ddifodiant (pe bai bywyd wedi diflannu mewn gwirionedd, ac nid aeth yn ddwfn o dan yr wyneb, er enghraifft). Sail bywyd, fel y gwyddom ni o leiaf, yw dŵr. Amcangyfrif Mawrth cynnar gallai gynnwys cymaint o ddŵr hylifol fel y byddai'n gorchuddio ei wyneb cyfan â haen o 100 i 1500m o drwch. Heddiw, fodd bynnag, mae Mars yn debycach i anialwch sych.ac mae gwyddonwyr yn dal i geisio darganfod beth achosodd y newidiadau hyn.

Mae gwyddonwyr yn ceisio, er enghraifft, egluro sut collodd mars ddŵrroedd hynny ar ei wyneb biliynau o flynyddoedd yn ôl. Am y rhan fwyaf o'r amser, credid bod llawer o ddŵr hynafol y blaned Mawrth wedi dianc trwy ei atmosffer ac i'r gofod. Tua'r un amser, roedd Mars ar fin colli ei maes magnetig planedol, gan gysgodi ei atmosffer rhag jet o ronynnau yn deillio o'r Haul. Ar ôl i'r maes magnetig gael ei golli oherwydd gweithrediad yr Haul, dechreuodd awyrgylch y blaned ddiflannu.a diflannodd y dŵr gydag ef. Gallai llawer o’r dŵr a gollwyd fod wedi’i ddal mewn creigiau yng nghramen y blaned, yn ôl astudiaeth gymharol newydd gan NASA.

Dadansoddodd gwyddonwyr set o ddata a gasglwyd yn ystod yr astudiaeth o blaned Mawrth dros nifer o flynyddoedd, ac yn seiliedig arnynt, fodd bynnag, daethant i'r casgliad bod rhyddhau dŵr o'r atmosffer yn y gofod, dim ond am ddiflaniad rhannol dŵr o amgylchedd y blaned Mawrth y mae'n gyfrifol amdano. Mae eu cyfrifiadau yn dangos bod llawer o'r dŵr sy'n brin ar hyn o bryd yn rhwym i fwynau yng nghramen y blaned. Cyflwynwyd canlyniadau'r dadansoddiadau hyn Evie Sheller gan Caltech a'i thîm yn yr 52ain Gynhadledd Wyddoniaeth Planedau a Lleuad (LPSC). Cyhoeddwyd erthygl yn crynhoi canlyniadau'r gwaith hwn yn y cyfnodolyn Nauka.

Mewn astudiaethau, rhoddwyd sylw arbennig i gyfathrach rywiol. cynnwys deuteriwm (isotop hydrogen trymach) i mewn i hydrogen. Deuter yn digwydd yn naturiol mewn dŵr ar tua 0,02 y cant. yn erbyn presenoldeb hydrogen "normal". Mae hydrogen cyffredin, oherwydd ei fàs atomig is, yn haws i fynd allan o'r atmosffer i'r gofod. Mae'r gymhareb gynyddol o ddewteriwm i hydrogen yn anuniongyrchol yn dweud wrthym beth oedd cyflymder yr ymadawiad dŵr o'r blaned Mawrth i'r gofod.

Daeth y gwyddonwyr i'r casgliad bod y gymhareb a welwyd o ddewteriwm i hydrogen a'r dystiolaeth ddaearegol ar gyfer helaethrwydd dŵr yn y gorffennol Marsaidd yn dangos na allai colled dŵr y blaned fod wedi digwydd o ganlyniad i ddihangfa atmosfferig yn y gorffennol Marsaidd yn unig. gofod. Felly, cynigiwyd mecanwaith sy'n cysylltu'r gollyngiad â'r atmosffer â dal rhywfaint o ddŵr yn y creigiau. Trwy weithredu ar greigiau, mae dŵr yn caniatáu i glai a mwynau hydradol eraill ffurfio. Mae'r un broses yn digwydd ar y Ddaear.

Fodd bynnag, ar ein planed, mae gweithgaredd platiau tectonig yn arwain at y ffaith bod yr hen ddarnau o gramen y ddaear gyda mwynau hydradol yn cael eu toddi i'r fantell, ac yna mae'r dŵr sy'n deillio o hyn yn cael ei daflu yn ôl i'r atmosffer o ganlyniad i brosesau folcanig. Ar y blaned Mawrth heb blatiau tectonig, mae cadw dŵr yng nghramen y ddaear yn broses ddiwrthdro.

Ardal Llynnoedd Martian Mewnol

Dechreuon ni gyda bywyd tanddaearol a byddwn yn dychwelyd ato o'r diwedd. Mae gwyddonwyr yn credu bod ei gynefin delfrydol yn amodau martian gellid cuddio cronfeydd dŵr yn ddwfn o dan haenau o bridd a rhew. Ddwy flynedd yn ôl, cyhoeddodd gwyddonwyr planedol eu bod wedi darganfod llyn mawr dŵr halen o dan iâ ym Mhegwn De Marsa gyfarfyddwyd â brwdfrydedd ar y naill law, ond hefyd â pheth amheuaeth.

Fodd bynnag, yn 2020, cadarnhaodd ymchwilwyr unwaith eto fodolaeth y llyn hwn a daethant o hyd i dri arall. Gwnaethpwyd y darganfyddiadau, a adroddwyd yn y cyfnodolyn Nature Astronomy, gan ddefnyddio data radar o long ofod Mars Express. “Fe wnaethon ni nodi’r un gronfa ddŵr a ddarganfuwyd yn gynharach, ond fe wnaethon ni hefyd ddod o hyd i dair cronfa ddŵr arall o amgylch y brif gronfa ddŵr,” meddai’r gwyddonydd planedol Elena Pettinelli o Brifysgol Rhufain, sy’n un o gyd-awduron yr astudiaeth. "Mae'n system gymhleth." Mae'r llynnoedd wedi'u gwasgaru dros ardal o tua 75 mil cilomedr sgwâr. Mae hon yn ardal tua un rhan o bump maint yr Almaen. Mae gan y llyn canolog mwyaf ddiamedr o 30 cilometr ac mae wedi'i amgylchynu gan dri llyn llai, pob un yn sawl cilomedr o led.

7. Delweddu cronfeydd dŵr tanddaearol y blaned Mawrth

mewn llynnoedd tanrewlifol, er enghraifft yn Antarctica. Fodd bynnag, gall faint o halen sy'n bresennol mewn amodau Marsaidd fod yn broblem. Credir bod llynnoedd tanddaearol ar y blaned Mawrth (7) rhaid bod â chynnwys halen uchel fel y gall y dŵr aros yn hylif. Gall gwres o ddyfnderoedd y blaned Mawrth weithredu'n ddwfn o dan yr wyneb, ond nid yw hyn yn unig, meddai gwyddonwyr, yn ddigon i doddi'r rhew. “O safbwynt thermol, rhaid i’r dŵr hwn fod yn hallt iawn,” meddai Pettinelli. Gall llynnoedd sydd â thua phum gwaith y cynnwys halen mewn dŵr môr gefnogi bywyd, ond pan fydd y crynodiad yn agosáu at XNUMX gwaith halltedd dŵr môr, nid yw bywyd yn bodoli.

Os gallwn ddod o hyd iddo o'r diwedd bywyd ar y blaned Mawrth ac os yw astudiaethau DNA yn dangos bod organebau Marsaidd yn perthyn i rai'r Ddaear, gallai'r darganfyddiad hwn chwyldroi ein barn am darddiad bywyd yn gyffredinol, gan symud ein safbwynt o un daearol pur i un daearol. Pe bai astudiaethau'n dangos nad oes gan estroniaid Marsaidd unrhyw beth i'w wneud â'n bywydau a'u bod wedi esblygu'n gwbl annibynnol, byddai hyn hefyd yn golygu chwyldro. Mae hyn yn awgrymu bod bywyd yn y gofod yn gyffredin gan ei fod yn tarddu'n annibynnol ar y blaned gyntaf ger y Ddaear.