როგორ ეძებს NASA-ს Perseverance Rover სიცოცხლე მარსზე

როდესაც NASA-ს მუდმივი როვერი ამ ზაფხულს გაუშვებს, ის კოსმოსის საძიებო პროექტში ერთ-ერთ ყველაზე ამბიციურ მისიას შეხვდება დღემდე: ძიება მარსზე სიცოცხლის მტკიცებულება. თუ ოდესმე არსებობდა სიცოცხლე მარსზე, ახლა თითქმის ნამდვილად არ არის - მაშ, როგორ უნდა ეძებოთ რაიმე მილიარდობით წლის სხვა პლანეტაზე რაიმეს მტკიცებულება?

პასუხი მოიცავს ყველაზე მძიმე როვერს, რომელიც ოდესმე სხვა პლანეტაზეა გაგზავნილი, დამშრალი ტბის კალაპოტი, რომელიც მილიონობით წლისაა და ზემოქმედების ლაზერი, რომელიც აორთქლებს ნიმუშებს 20 ფუტის დაშორებით. მეტის გასარკვევად NASA-ს მარსის ორ ექსპერტს ვესაუბრეთ.

მარსის მოკლე ისტორია

მარსი დღეს ცივი, უნაყოფო პლანეტაა ძალიან თხელი ატმოსფეროთი, რომელიც სიცოცხლისთვის მიუღებელია. მაგრამ მილიარდობით წლის წინ, ეს იყო სრულიად განსხვავებული ადგილი, დაფარული ზედაპირული წყლებით და შესაძლოა მასპინძლობდა კიდეც უზარმაზარ ოკეანეს, რომელიც გავრცელდა მის ჩრდილოეთ ნახევარსფეროზე. ეს ფაქტორები ნიშნავს იმას, რომ მას შეეძლო ოდესღაც სიცოცხლე ჰქონოდა.

„ჩვენ ვიცით, რომ მარსის ზედაპირზე უხვი წყალი იყო მის შორეულ წარსულში“, - ქეთი სტეკ მორგანი, მარსის გეოლოგიის მკვლევარი NASA-ს რეაქტიული ამოძრავების ლაბორატორიაში, განაცხადა. „ამისთვის გვაქვს უამრავი მტკიცებულება… მინერალები, რომლებსაც ჩვენ ვაკვირდებით ზედაპირზე, მიწის ფორმები, რომლებსაც ჩვენ ვხედავთ, ზედაპირზე ამოკვეთილი ხეობის ქსელები მარსის, ამ დელტების არსებობა ძველ კრატერული ტბის აუზებში. ჩვენ ეს ვიცით წყალი იყო ზედაპირზე.”

ამ ცოდნას მივყავართ სხვა დასკვნამდე, როგორიცაა, რომ ზედაპირის ტემპერატურა უფრო თბილი უნდა ყოფილიყო, რადგან დღეს ძალიან ცივია წყლის ზედაპირზე მუდმივად სითხის სახით არსებობა. ამასაც ვარაუდობს მარსის ატმოსფერო სავარაუდოდ უფრო სქელი და მდიდარი იყო ვიდრე დღეს არის.

არსებობს კამათი იმის შესახებ, თუ რამდენი ხანი იყო წყალი ზედაპირზე, მაგრამ მეცნიერები თანხმდებიან, რომ ის იქ რისთვის იყო. სტეკ მორგანი აღწერილია, როგორც „გეოლოგიურად მნიშვნელოვანი დროის პერიოდები“.

და სადაც არის თხევადი წყალი, არსებობს სიცოცხლის არსებობის პოტენციალი.

როგორი შეიძლება ყოფილიყო სიცოცხლე მარსზე?

მკვლევარები ფრთხილად ხაზს უსვამენ, რომ ისინი ეძებენ სიცოცხლეს, როგორც ჩვენ ვიცით, რადგან შეუძლებელი იქნება რაიმე სრულიად უცნობის ძებნა. მაგრამ არსებობს კარგი მიზეზები ვივარაუდოთ, რომ მარსზე სიცოცხლე რომ იყოს, ის მაინც შედარებით მსგავსი იქნებოდა დედამიწაზე.

„მიკრობული სიცოცხლის ცვალებადობა დედამიწაზეა“ სტეკ მორგანი ეს დამოკიდებულია გარემო ფაქტორებზე, როგორიცაა ტენიანობა, ტემპერატურა, სიმაღლე და მრავალი სხვა. „მაგრამ ერთ-ერთი მიზეზი, რის გამოც ჩვენ ველით, რომ სიცოცხლე, თუ ის მარსზე არსებობდა, მაინც ცნობადი იქნება, არის ის, რომ როგორც ვხედავთ, მარსზე პარამეტრების ტიპები ოდესღაც ძალიან ჰგავდა ჩვენთან არსებულ პარამეტრებს Დედამიწა."

ჩვენ ვიცით, რომ მარსზე არსებობდა ტბები, ისევე როგორც ტბები დედამიწაზე, ასევე ისეთი თვისებები, როგორიცაა დელტა და მთები. ვიცით, რომ არსებობენ ორგანული მოლეკულები მარსზე, რომელიც შეიძლება შეიქმნას სიცოცხლის მიერ, მაგრამ ასევე შეიძლება წარმოშობილიყო სხვა ბუნებრივი პროცესებიდან. პლანეტის ისტორიის რაღაც მომენტში, ეს შეიძლება ყოფილიყო არც ისე განსხვავებული დედამიწისგან დღეს.

„ჩვენ გვაქვს ყველა საფუძველი ვიფიქროთ, რომ მიკრობები, მარსზე რომ არსებობდნენ, ისევე მოერგებოდნენ, როგორც დედამიწაზე არსებული მიკრობები ადაპტირდნენ“, - თქვა სტეკ მორგანმა. „რამდენადაც ჩვენ ვიცით, მარსზე სიცოცხლისთვის ისეთივე ინგრედიენტები გვქონდა, როგორც აქ, დედამიწაზე. ასე რომ, ეს ქმნის რწმენას, რომ თუ სიცოცხლე მარსზე ოდესღაც არსებობდა, ჩვენ მას ვაღიარებდით.

როგორია სიცოცხლის მტკიცებულება

მაშ, როგორ ამოვიცნოთ ის, რაც შეიძლება ოდესღაც ცოცხალი იყო?

სამწუხაროდ, "არ არსებობს ტრიკორდერი", ლუთერ ბიგლი, SHERLOC-ის მთავარი მკვლევარი (სკანირება საცხოვრებლად). Environments with Raman და Luminescence for Organics and Chemicals) ინსტრუმენტი Perseverance როვერზე, განაცხადა. "არაფერია, რომ რაღაცაზე მიუთითო და თქვა: "ოჰ, სიცოცხლეა." ეს არის ბევრი ინფორმაცია, რომელიც უნდა გაიარო, რომ ერთად გადახედო ყველაფერს და გამოიტანო მეცნიერული დასკვნა."

„ჩვენ ვეძებთ იმას, რასაც ვუწოდებთ პოტენციურ ბიო ხელმოწერებს“, - განმარტა ბიგლმა. „მზის სისტემის რომელიმე მოცემულ სხეულზე, თუ რამე არ გიტრიალებს, დარწმუნებული არ ვარ, შეიძლება მას სიცოცხლე უწოდო თუ არა. ჩვენ გვაქვს სერიოზული სამეცნიერო დებატები ამ საზოგადოებაში იმის შესახებ, თუ რა არის სიცოცხლე და როგორ ამოიცნობთ მას.”

ადვილი იქნება ამჟამინდელი ცოცხალი მიკროორგანიზმების ისეთი თემების აღმოჩენა, როგორიცაა ბაქტერიული ხალიჩები. მაგრამ ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მარსზე ამჟამად ცოცხალი ორგანიზმები ვიპოვოთ, ამიტომ მეცნიერები სანაცვლოდ ეძებენ მტკიცებულებებს, რომ ეს თემები შესაძლოა წარსულში არსებობდნენ.

„მაგრამ ძნელი სათქმელია, როგორი იქნებოდნენ ეს საზოგადოებები ზედაპირზე ჯდომის ორი [მილიარდ]-სამ მილიარდი წლის შემდეგ“, თქვა ბიგლმა. ”ასე რომ, ჩვენთვის ძნელია ვიცოდეთ, რა ერთი საზომი შეგვეძლო გაგვეკეთებინა, რომელიც საშუალებას მოგვცემდა გვეთქვა: ”ეს ნამდვილად ცოცხალი იყო”.

„რაც შეგვიძლია გავაკეთოთ არის ის, რომ ვთქვათ, „ეს მართლაც საინტერესო ნიმუშია. დიდი შანსია, რომ ეს ცოცხალი იყო დიდი ხნის წინ. ჩვენ უნდა დავაბრუნოთ ეს ნიმუში და შევხედოთ მას ხმელეთის ლაბორატორიაში.“ და შემდეგ შეგიძლიათ მიხვიდეთ სამეცნიერო კონსენსუსამდე.

როგორ ვინადიროთ უცხო ნამარხზე

როდესაც საქმე ეხება ნიმუშებში მტკიცებულებების რეალურად პოვნას, პირველი და ყველაზე აშკარა მეთოდი უბრალოდ მისი ძებნაა.

”პირველი გზა, რომლითაც ეძებთ უძველესი ცხოვრების ნიშნებს, არის თქვენი კამერები.” სტეკ მორგანი განმარტა. ”თქვენ ასახავთ თქვენს გარშემო არსებულ რელიეფს და ეძებთ იმას, რასაც ჩვენ მორფოლოგიურ მახასიათებლებს ვუწოდებთ - ფორმებს და კლდეებში არსებული ტექსტურები - რომლებიც უჩვეულოდ გამოიყურება ან ისინი შესაძლოა ფიზიკურმა არ წარმოიქმნას პროცესები. ასე რომ, ყველაზე მარტივი მაგალითი, რაც შეიძლება მოიფიქროთ აქ დედამიწაზე, არის დინოზავრის ძვალი, სიცოცხლის მაკროსკოპული მტკიცებულებებისა და ქარიზმატული მეგაფაუნის მაგალითების თვალსაზრისით.

„მაგრამ ჩვენ ველით, რომ მარსზე ძიება მეტ დახვეწილობას მოითხოვს. იმის გამო, რომ როვერის წინა მისიებს მეგაფაუნა არანაირად არ დაკვირვებია, ასე რომ, თუ სიცოცხლის ნიშნებს ვეძებთ, ეს სავარაუდოდ მიკრობული მასშტაბით იქნება.

ასე რომ, იმის გასაგებად, თუ როგორი შეიძლება იყოს მარსზე მიკრობული სიცოცხლის მტკიცებულება, შეგვიძლია გადავხედოთ კლდეებს აქ, დედამიწაზე და როგორ ინარჩუნებენ ისინი უძველესი სიცოცხლის ნიშნებს. „ჩვენ ვეძებთ ძალიან წვრილ მასშტაბურ ფორმებსა და ტექსტურებს კლდეებში. სტეკ მორგანი განაცხადა. „მაგრამ ასევე ისეთი რაღაცეები, როგორიცაა კლდის ფენები, რომლებიც შესაძლოა უჩვეულო გზით ჭკნება. ან შესაძლოა ნიმუშები, რომლებსაც არ მოველოდით. ​​”

სიცოცხლის ნიშნების მოსაძებნად სხვა გზა არის ფოკუსირება ქანების შემადგენლობაზე, განსაკუთრებით პოტენციური ორგანული ნივთიერებების არსებობაზე. ორგანული ნივთიერებებისა და არაჩვეულებრივი კლდის ტექსტურების კომბინაციაში შეიძლება ვარაუდობდეს, რომ იქ ოდესღაც სიცოცხლე ცხოვრობდა.

კომპოზიციისა და ტექსტურის ეს კომბინაცია არის ზუსტად ის, რის შესასწავლადაც შეიქმნა ბიგლის ინსტრუმენტი SHERLOC. და წინა როვერებისგან განსხვავებით, მას შეუძლია გამოიკვლიოს ნიმუშები ქანების ტექსტურის განადგურების გარეშე. ”სწორედ ასე ვეძებთ უძველესი ცხოვრების მტკიცებულებებს ჩვენს საკუთარ როკ ჩანაწერში აქ, დედამიწაზე.” სტეკ მორგანი განაცხადა. "და ჩვენ ახლა შეგვიძლია ამის გაკეთება მარსზე."

სინათლის გამოყენება ქანების ანალიზისთვის

SHERLOC-ის ყველაზე მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტია მისი სპექტრომეტრი, რომელიც იყენებს სინათლეს იმის დასანახად, თუ რისგან არის დამზადებული ნიმუში. ”თქვენ ანათებთ შუქს რაღაცაზე და უყურებთ მის მიერ გამოსხივებულ შუქის ტალღის სიგრძეს, რომელიც გეუბნებათ, რა ფერისაა იგი”, - განმარტა ბიგლმა. ”და ამ ფერის დათვალიერებით, შეგიძლიათ რაღაცის თქმა ნიმუშის შესახებ.”

არსებობს მრავალი სხვადასხვა ტიპის სპექტროსკოპია, როგორიცაა ლაზერით გამოწვეული დაშლის სპექტროსკოპია, რომელიც შესრულებულია Perseverance's SuperCam ინსტრუმენტის მიერ, რომელშიც მაღალი სიმძლავრის ლაზერი აორთქლებს ნიმუშს და აანალიზებს გამოყოფილ ნაერთებს. მაგრამ სიცოცხლის მტკიცებულების მოსაძებნად საჭიროა უფრო მცირე მასშტაბით გამოიყურებოდეს და სასურველია გამოიყენოთ არადესტრუქციული მეთოდი, ასე რომ არ დაგჭირდებათ ნიმუშის განადგურება მის გასაანალიზებლად.

SHERLOC იყენებს არადესტრუქციულ მეთოდს, სახელწოდებით Raman spectroscopy. „რამენის სპექტროსკოპიაში შეგიძლიათ გაიგოთ, არის თუ არა რაღაც ამინომჟავა, კარბონატი, ნახშირი თუ სხვა რამ“, - განმარტა ბიგლმა. SHERLOC-ს ასევე შეუძლია განახორციელოს ფლუორესცენტური სპექტროსკოპია, რომელსაც შეუძლია აღმოაჩინოს ორგანული მოლეკულების არსებობა.

ერთად გამოყენებული ამ მეთოდებს შეუძლიათ მოგვაწოდონ ინფორმაცია ნიმუშის შესახებ, როგორიცაა არის თუ არა ის ორგანული, ჩამოყალიბდა თუ არა თხევად გარემოში, იყო თუ არა მაღალ ტემპერატურაზე და ა.შ. SHERLOC მონაცემები ასევე შეიძლება გაერთიანდეს სხვა Perseverance ინსტრუმენტების მონაცემებთან, როგორიცაა PIXL (Planetary Instrument for რენტგენის ლითოქიმია) ან კამერები Mastcam-Z-ზე, რათა უფრო სრულყოფილი წარმოდგენა მოგვცეს იმის შესახებ, თუ რა არის შედგენილი მოცემული ნიმუში დან.

შესასწავლად განსაკუთრებით ღირებულია დანალექი ქანები, რომლებიც დროთა განმავლობაში ფენებად იქმნება. თუ Perseverance-ს შეუძლია ასეთი ნიმუშის პოვნა და ანალიზი, ის პოტენციურად დაინახავს, ​​თუ როგორ განვითარდა გარემო მარსზე ათასობით წლის განმავლობაში - და შესაძლოა თვალი ადევნოს რაღაც კარბონატული ფენის მსგავსი ბაზალტის ფენების თაიგულში, რაც იმაზე მეტყველებს, რომ რაღაც იშვიათი და მნიშვნელოვანი მოხდა დროის ერთ კონკრეტულ მომენტში რეგიონში. ისტორია.

სადესანტო ადგილის არჩევა

სიცოცხლის ნიშნებზე ნადირობისთვის, მარსზე ნებისმიერი ადგილი არ იქნება. NASA-მ სპეციალურად აირჩია ჯეზეროს კრატერი საძიებლად, რადგან მას აქვს განსაკუთრებული მახასიათებლები, რაც მას ყველაზე სავარაუდო ადგილს აქცევს, რომელიც აქამდე ვიპოვნეთ, სადაც სიცოცხლის მტკიცებულებაა დაცული.

"ჯეზერო არის ძალიან განსაკუთრებული ადგილი მარსზე" სტეკ მორგანი თქვა, იქ დელტას არსებობის გამო. „არსებობს ასობით უძველესი კრატერის აუზი, რომლებსაც ადამიანები თვლიან, რომ ტბები ჰქონდათ, მათ შორის გალის კრატერი [სადაც ამჟამად კუროსტი როვერი იკვლევს]. მაგრამ ყველა კრატერს არ აქვს დელტა შემონახული. დელტა არის მიწის ფორმა, რომელიც წარმოიქმნება, როდესაც მდინარე იხსნება დიდ აუზში და ათავსებს მის ნალექს.

დელტა იძლევა დამატებით მტკიცებულებას, რომ წყალი ოდესღაც ადგილზე იყო და ნიშნავს, რომ საინტერესო კლდეები იქნება შესასწავლად.

„ის, რაც ასევე განსაკუთრებულს ხდის ჯეზეროს, არის ის, რომ მას აქვს შესასვლელი ხეობა, სადაც წყალი მიედინება, მაგრამ რაც მას თითქმის უნიკალურს ხდის არის გასასვლელი ხეობის არსებობა. თქვა სტეკ მორგანმა. ”ეს მარტივი, დახვეწილი რამ არის, მაგრამ გასაოცარია, რამდენად მნიშვნელოვანია ეს, რადგან თუ თქვენ გაქვთ შესასვლელი ხეობა, თქვენ იცით, რომ წყალი უნდა შემოვიდეს. მაგრამ თუ თქვენ გაქვთ გასასვლელი ხეობა, თქვენ იცით, რომ წყალი უნდა შეავსო გასასვლელი ხეობის დონემდე“.

ტბა არაღრმა რომ ყოფილიყო, შესაძლოა დროდადრო დაშრება და სიცოცხლისთვის სტუმართმოყვარე არ იქნებოდა. მაგრამ თუ ტბა საკმარისად ღრმა იქნებოდა იმისთვის, რომ დიდი ხნის განმავლობაში წყლის ობიექტად იქცეს, ეს ბევრად უფრო სავარაუდო ადგილი იქნებოდა სიცოცხლის განვითარებისა და დასამკვიდრებლად.

„ჯეზეროს აქვს არა მხოლოდ მიწის ფორმა, რომელიც გვიჩვენებს, რომ იქ წყალი იყო, არამედ გვაქვს მტკიცებულება იმისა, რომ მთელი კრატერი ივსება“. თქვა სტეკ მორგანმა. ”ეს არის ის, რაც გვეხმარება გაზარდოს ჩვენი რწმენა, რომ Jezero არის კარგი ადგილი სიცოცხლის მოსაძებნად, ისე, რომ სხვა ადგილები, მათ შორის Gale, უფრო აზარტული თამაშია.”

კიდევ ერთი რამ, რაც ჯეზეროს უნიკალურს ხდის, არის მინერალები, რომლებსაც ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ იქ. ჯეზეროს კრატერი ერთადერთია ამ უძველესი კრატერული ტბის აუზებიდან, რომელსაც აქვს კარბონატული მინერალები. სტეკ მორგანი განაცხადა. კარბონატები დედამიწაზე ქმნიან ნამარხების სტრუქტურულ საფუძველს და გვხვდება მარჯნის რიფებში, როგორიცაა დიდი ბარიერული რიფი ავსტრალიაში. მარსზე ტბის აუზში მათი პოვნა შეიძლება იმავეზე მიუთითებდეს.

არა მხოლოდ კარბონატებია - ისინი ასევე არიან მდებარეობს კრატერის შიდა კიდის გარშემო, სადაც ტბა არაღრმა იქნებოდა, სადაც ჩვენ მოველოდით მათ პოვნას. კარბონატები "ნამდვილად კარგია სიცოცხლის მტკიცებულების შესანარჩუნებლად". სტეკ მორგანი განაცხადა. „ასე რომ, თუ მარსზე ადგილის არჩევა მოგიწევთ სიცოცხლის საძიებლად წასასვლელად, წახვალთ არაღრმა ტბის გარემოს კარბონატულ შიდა რგოლში“ - სწორედ ამას გვთავაზობს ჯეზეროს კრატერი.

ნიმუშების დაბრუნება დედამიწაზე

მიუხედავად იმისა, რომ საზოგადოებას ხშირად უჩნდება იდეა ჯადოსნური მანქანის შესახებ, რომელსაც შეუძლია მყისიერად გააანალიზოს ნიმუშები და დაინახოს, რისგან არის დამზადებული ისინი, à la CSI, რეალობა ის არის, რომ ნიმუშის ანალიზის პროცესს დიდი დრო სჭირდება და შედგება მრავალი საფეხურისგან, რომელიც უნდა იყოს მტკივნეული მოჰყვა. შეუძლებელია ანალიზის ხელსაწყოების მთელი ნაკრების შეკუმშვა როვერზე ხელმისაწვდომ სივრცეში - ზოგიერთი ინსტრუმენტის ზომაა. სახლი და როვერზე არსებული სივრცე ფეხსაცმლის ყუთის ზომისაა — ასე რომ, რეალურად რომ გავიგოთ, რისგან შედგება მარსიანული ნიმუში, უნდა დავუბრუნდეთ მას Დედამიწა.

ამიტომ მარსზე სიცოცხლის ძიების შემდეგი ნაბიჯი გამძლეობის შემდეგ არის ა დაბრუნების მისიის ნიმუში, რომელშიც ერთი ან მეტი კოსმოსური ხომალდი იგზავნება მარსზე, რათა შეაგროვონ კლდისა და ნიადაგის ნიმუშები, რომლებიც შეაგროვა Perseverance-მ და დააბრუნონ ისინი დედამიწაზე.

”თუ თქვენ აპირებთ სიცოცხლის ძებნას, დაბრუნების ნიმუშის მისია არის მნიშვნელოვანი შემდეგი ნაბიჯი”, - თქვა ბიგლმა. „რადგან ის საშუალებას გაძლევთ დააბრუნოთ ნიმუში, შეგიძლიათ განათავსოთ იგი ლაბორატორიაში, თქვენ იცით ცოტა რამ ამის შესახებ და შემდეგ შეგიძლიათ დაგეგმოთ ყველაფერი იქიდან.

„რას აკეთებს ყველა კოსმოსური მისია არის ვარაუდი, თუ რას იპოვით იქ - და ასე აწყობთ თქვენს ინსტრუმენტებს. მაგრამ ნიმუშის დაბრუნებით, თქვენ შეგიძლიათ დააბრუნოთ იგი, თქვენ იდენტიფიცირებთ ცოტა მეტს ნიმუშის შესახებ, იყენებთ ბევრ არადესტრუქციულ ტექნოლოგიები, როგორიცაა კომპიუტერული ტომოგრაფია და რენტგენის ტომოგრაფია, და თქვენ გესმით მეტი ნიმუშის შესახებ, რათა შეძლოთ თქვენი ექსპერიმენტების მორგება. ნიმუში არის.

„ასე რომ, ნიმუშის დაბრუნება მართლაც ღირებული და ძალიან მნიშვნელოვანია... სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია კითხვაზე, არსებობდა თუ არა სიცოცხლე მარსზე. არ ვიცი, ამის გარეშე როგორ გააკეთებდი“, - დასძინა ბიგლმა.

ნადირობა ამ ზაფხულს იწყება

Perseverance როვერი გაშვებული იქნება ამ ზაფხულს, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ორნახევარი კვირის განმავლობაში, რომელიც იწყება 17 ივლისს. ის მარსზე 18 თებერვალს უნდა დაეშვას და იქიდან შეიძლება დაიწყოს მისი შემოგარენის შესწავლა და ნიმუშების აღება და შესაძლოა, მტკიცებულებაც კი აღმოაჩინოს, რომ დედამიწა არ არის ერთადერთი პლანეტა, სადაც სიცოცხლე მასპინძლობდა.

რედაქტორების რეკომენდაციები

• კოსმოლოგიური მგზავრობა: მარსზე ადამიანების დაყენების რთული ლოგისტიკა
• სრულყოფილება: როგორ მივიყვანთ ადამიანებს მარსზე
• ელექტროსადგურები სხვა პლანეტებზე: როგორ გამოვიმუშავებთ ელექტროენერგიას მარსზე
• მოსავლის დატენიანება: როგორ შექმნიან და შეაგროვებენ წყალს მარსზე მომავალი დევნილები
• ასტროსოფლის მეურნეობა: როგორ მოვიყვანთ ნათესებს მარსზე