Desetiletí pátrání bylo konečně korunováno úspěchem: vědci jsou blízko k rozpadu, kde se v půdě a atmosféře červené planety objevil uhlík.
Šest let po zahájení práce na kráteru Gale na povrchu Marsu provedl kuriozita snad nejdůležitější objev při hledání známek života: skalní povrch červené planety se hemží organickými molekulami a čas od času plyn dokonce proniká do své vzácné atmosféry Metan je nejjednodušší z organických molekul. Pro srovnání: na Zemi jsou uhlíkaté látky základem života.
Oba objevy byly provedeny v rámci analýzy vzorků odebraných kuriozitou. V SAM se miniaturní chemická laboratoř roveru nazývá také „trouba“, malé fragmenty vzduchu, horniny a půdy se „pečou“, aby se studovaly na molekulární úrovni. Ve vzorcích starodávného bahna byla nalezena široká škála organických molekul. Další studie, která trvala ne méně než pět let, zjistila pravidelné fluktuace v metanu v marťanské atmosféře. Vrchol emisí byl v marťanském létě. Výsledky byly publikovány v časopise Science.
Avšak bez ohledu na to, jak vzrušují představivost, závěry o minulosti, přítomnosti a budoucím životě na Marsu ještě nejsou konečné - metan se nachází všude v atmosféře plynových obrů. A to v žádném případě nemluví o přítomnosti života: metan je tvořen banální interakcí mezi tekoucí vodou a horkými kameny. Kromě toho je známo, že v některých meteoritech a oblacích mezihvězdných plynů se vyskytují další jednoduché organické molekuly. "Je nesmírně obtížné vědecky dokázat existenci života na Marsu." To vyžaduje doslova ukázat fotografii fosilie, “říká Chris Webster, chemik léčení Jet Propulsion Laboratory a hlavní autor výzkumu metanu.
Kam směřoval marťanský uhlík?
Samotná přítomnost organických molekul na Marsu není překvapující. Jako každá jiná planeta naší sluneční soustavy, Mars pravidelně dostává svůj podíl na uhlík bohatých mikrometeoritů a kosmického prachu. Kosmická loď Viking NASA, která přistála na červené planetě v roce 1976, však učinila senzační objev: ukázalo se, že v marťanské půdě je ještě méně uhlíku než v neživých měsíčních skalách. „Bylo to velké překvapení,“vysvětluje astrobiologka Caroline Freissinet, spoluautorka studie o kuriozitě argillitu a ve Laboratoři pro výzkum atmosféry a vesmíru ve Francii. „Bohužel to vedlo ke zhroucení celého programu na Marsu.“
Od té doby vědci horlivě hledají uhlík na Marsu - nebo se alespoň snaží vysvětlit, proč není nalezen. Klíčové poskoky přišly v roce 2008, když Phoenixer z NASA našel ve vzorcích půdy odebraných poblíž severního pólu Marsu chloristanové soli, vysoce reaktivní molekuly obsahující chlor. V kombinaci s jasným ultrafialovým světlem a kosmickými paprsky z vesmíru, chloristany ničí veškerou organickou hmotu na povrchu a nezanechávají žádné důkazy ani pro citlivé senzory Mars roverů. Možná někteří vědci navrhli, že zbytková organická hmota Marsu - a tedy i jakékoli známky minulého nebo současného života - se skrývá v jeho hloubkách.
Propagační video:
V roce 2015 se však zvědavost přiblížila prokázání existence organických molekul na Marsu, když při zahřívání vzorků půdy na 800 stupňů Celsia v peci objevil stopy sloučenin uhlíku kontaminovaných chlorem. Na samém začátku marťanské mise však vědci objevili únik chemických činidel obsahujících uhlík z řady složek samotné „pece“, což by mohlo vést ke kontaminaci vzorků. V zájmu boje proti znečištění se tým zvědavosti zaměřil na hledání dalších vzorků organických látek obsahujících chlor a současně na snížení teploty „trouby“- při následných bězích se zahřál pouze na 400 stupňů.
Než se pustil do nového úkolu, tým se ujistil, že tentokrát nebylo nic přehlédnuto. Po opětovném zkontrolování úrovně znečištění pozadí Fressinet a její kolegové „pečli“vzorky bahenních kamenů, které se datují tři miliardy let, při teplotě 500 stupňů Celsia - perchloráty jsou tím úplně spáleny. V popelu byly nalezeny thiofeny, relativně malé a jednoduché molekuly ve tvaru kruhu obsahující uhlík i síru. Zdá se, že posledně uvedený pochází z minerálu bohatého na síru zvaného jarosit. Dříve zvědavost objevila své 3,5 miliardileté ložiska v kráteru Gale - zjevně se tvořily v době, kdy byla voda v stále neochlazeném kráteru a byla vhodná pro život. Vědci mají podezření, že uhlík obsažený v thiofenu pochází z dosud neidentifikovaných, ale větších molekul,konzervovaný uvnitř jarositu po miliardy let.
Navzdory kontroverzi objevu, George Cody, geochemista z Carnegie Institute of Science, který nebyl do studie zapojen, věří, že se jedná o obrovský krok vpřed. Přítomnost těchto větších molekul, říká, naznačuje přítomnost dobře zachovaných ložisek uhlíku skrytých pod povrchem Marsu. Věří, že takové vyhlídky poskytují vědeckou základnu pro nadcházející mise, které shromažďují vzorky a vracejí je na Zemi. "Pokud je to možné na Marsu, představte si, čeho lze dosáhnout v pozemských laboratořích," říká.
Roční období a výkyvy v metanu
Mezerník zvědavosti udělal to, co Webster říká, že je nejdůležitější měření metanu v historii. Tento uhlíkatý plyn je kritický, protože většina metanu Země je produkována methanogenními mikroby, které přežívají i v prostředích chudých na kyslík. Metan je navíc rychle ničen ultrafialovým zářením, takže jakýkoli nález na Marsu je pravděpodobně „čerstvý“- plyn byl uvolněn teprve nedávno. Webster a jeho kolegové našli pomocí „trouby“stabilní úroveň pozadí metanu v atmosféře nad kráterem Gale. Za posledních pět let to bylo přibližně 0,4 dílu na miliardu. A i když je toto množství stěží zjistitelné, astrobiologové o něj již mají zájem. Je pozoruhodné, že hladina metanu kolísá spolu s marťanskými obdobími: ve slunečném létě je jeho obsah třikrát vyšší,než studená a temná zima.
Pro Webstera je tato periodicita pravděpodobně nejzajímavější z jeho objevů. Dříve byl na Marsu nalezen pouze důkaz o náhodných, ale nikoli sezónních emisích. "Představte si, že vaše auto je nevyžádané." Dokud se problém neobjeví, nikdy nevíte, co je špatně, “vysvětluje Webster. On a jeho kolegové spekulují, že metan může pocházet z hlubokých kolektorů: v létě se tají, voda se uvolňuje a vytváří se čerstvý plyn. Podle jiné verze jsou tyto látky staré a vznikly před miliardami let v průběhu různých geologických a biologických procesů. Pak ztuhli v matricích ledu a hornin a vynikají jen při odmrazování, před slunečním světlem. A konečně existuje možnost, že marťanské methanogeny dozvoní ve střevech planety dodnes,periodicky se probouzí a vytváří charakteristický plyn, pomocí kterého je lze identifikovat.
Ostatní vědci, kteří se studie nezúčastnili, hodnotí význam výsledků hledání života na Marsu nejednoznačně. Michael Mumma, astrobiolog z Goddardova vesmírného letu, říká, že měření jsou kritická, protože poskytují přímý důkaz o jeho vlastních pozorováních. Dříve psal o marťanských emisích metanu, které objevil pomocí pozemských dalekohledů - ačkoli vědci v kruzích jeho objev přijali s nedůvěrou.
Planetolog Marc Fries, který dohlíží na sběr kosmického prachu v Lyndon Johnson Space Center, byl skeptický ohledně nedávných objevů zvědavosti. Zdrojem uvedených množství metanu mohou být meteority bohaté na uhlík a kosmický prach vstupující do marťanské atmosféry. Zdůrazňuje také, že sezónní periodicita není zcela v souladu s marťanskými obdobími. "Přísný přístup založený na důkazech založený na dostupných důkazech předpokládá, že Mars byl vždy a zůstává bez života," říká Freese. "Dokonce i předložení opačné hypotézy vyžaduje silné důkazy." Tuto hypotézu bude brzy možné otestovat na základě údajů společné mise EU a Ruska „Exomars Trace Gas Orbiter“. Tato kosmická loď obíhá na Marsu od roku 2016 a zobrazuje koncentrace metanu a dalších plynů shora.
Webster zase říká, že žádné z možných vysvětlení není upřednostňováno, dokud nejsou učiněny konečné závěry. Postupně postupuje vpřed přístup NASA k průzkumu na Marsu, Fressinet poznamenává: „Krok za krokem, mise po misi.“
Adam Mann