Σε δείγματα του εδάφους που πήρε και ανέλυσε το ρόβερ βρέθηκε άνθρακας και μια από τις εξηγήσεις είναι πως προέρχεται από το μακρινό παρελθόν του πλανήτη όταν φιλοξενούσε μορφές ζωής
Το ρόβερ Curiosity της NASA βρίσκεται εδώ και περίπου μια δεκαετία στον Άρη με αποστολή να αποσαφηνίσει αν ποτέ ο πλανήτης φιλοξενούσε ζωή. Μια αποκάλυψη που έγινε μέσω της ανάλυσης δειγμάτων που πήρε το όχημα από το έδαφος του Άρη φέρνει πιο κοντά αυτό το ενδεχόμενο.
Σε ένα από τα δείγματα που πήρε το τρυπάνι του Curiosity ανιχνεύθηκε άνθρακας και μια από τις εξηγήσεις για την παρουσία του εκεί είναι και η ύπαρξη ζωής στο μακρινό παρελθόν του «Κόκκινου Πλανήτη». Ο άνθρακας είναι η βάση για κάθε τι έμβιο στη Γη και η παρουσία του στον Άρη θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές ώστε να αποσαφηνίσουν αν ποτέ είχε ζωή ο γειτονικός μας πλανήτης.
Μια αρχαία λίμνη
Το Curiosity βρίσκεται από τον Αύγουστο του 2012 στον κρατήρα Γκέιλ ο οποίος πιθανολογείται ότι δημιουργήθηκε μετά από σύγκρουση με μετεωρίτη 3,5 έως 3,8 εκατ. χρόνια πριν. Οι επιστήμονες εικάζουν ότι κάποτε ο κρατήρας ήταν μια λίμνη με νερό σε υγρή μορφή. Το ρόβερ έχει πάρει από το έδαφος της περιοχής συνολικά 24 δείγματα. Τα ανέλυσε στο φορητό του εργαστήριο θερμαίνοντας τα στους 850 βαθμούς Κελσίου ώστε να διαχωριστούν τα στοιχεία τους. Στο μεθάνιο που απελευθερώθηκε τα όργανα του Curiosity εντόπισαν σταθερά ισότοπα άνθρακα και άτομα.
Ο άνθρακας υπάρχει σε δύο σταθερές ισοτοπικές μορφές: του «ελαφρού» άνθρακα-12 που αποτελεί τη συντριπτική πλειονότητα του υπάρχοντος άνθρακα, και του βαρύτερου άνθρακα-13. Η ζωή έχει εξελίξει μηχανισμούς στη Γη που ευνοούν τον ελαφρύτερο άνθρακα, με αποτέλεσμα τα περισσότερα οργανικά μόρια που έχουν βιολογική προέλευση να περιέχουν άνθρακα-12. Σε έξι από τα δείγματα η αναλογία του άνθρακα-12 σε σχέση με τον άνθρακα-13 ήταν τόσο μεγάλη (πολύ μεγαλύτερη από ό,τι στη Γη), που οι επιστήμονες κάνουν λόγο για «συγκλονιστικά σήματα».
«Τα δείγματα που αναλύθηκαν μοιάζουν λίγο με υλικό που θα παίρναμε από την Αυστραλία. Αυτά τα αποτελέσματα τα βρίσκουμε μετά από βιολογική δραστηριότητα όταν μεθάνιο καταναλώνεται από αρχαία μικροβιακά στρώματα. Αυτό βέβαια δεν είναι απαραίτητο να ισχύει στον Άρη που είναι ένας πλανήτης που ίσως να δημιουργήθηκε με διαφορετικές διαδικασίες και υλικά από τη Γη. Στις λίμνες του πλανήτη μας τα μικρόβια αναπτύσσουν τεράστιες αποικίες και τελικά δημιουργούν ένα στρώμα κάτω από την επιφάνεια του νερού», αναφέρει ο καθηγητής γεωλογίας του πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια, Κρίστοφερ Χάουζ.
Οι πιθανές εξηγήσεις
Για την παρουσία άνθρακα στα δείγματα από τον κρατήρα Γκέιλ η επιστημονική κοινότητα δίνει τρεις πιθανές εξηγήσεις. Να προέρχεται από χημικές αντιδράσεις στην ατμόσφαιρα λόγω της υπεριώδους ακτινοβολίας, να δημιουργήθηκε από περαστικό νέφος κοσμικής σκόνης ή τελικά να έχει «ντόπια» βιολογική προέλευση, έχοντας παραχθεί στο παρελθόν από μορφές μικροβιακής ζωής, όπως συμβαίνει και στη Γη. Πριν δισεκατομμύρια χρόνια μικρόβια ίσως να τρέφονταν με άνθρακα από το μάγμα στο αρειανό υπέδαφος και στη συνέχεια παρήγαγαν αέριο μεθάνιο. Μετά, άλλα επιφανειακά μικρόβια θα τρέφονταν με τη σειρά τους με αυτό το μεθάνιο, εμπλουτίζοντάς το περαιτέρω με ελαφρύ άνθρακα, ο οποίος τελικά παγιδεύτηκε στα πετρώματα μετά τον θάνατο των μικροοργανισμών. Αν ισχύει το τελευταίο σενάριο τότε θα επιβεβαιωθεί ότι ο Άρης στο μακρινό του παρελθόν φιλοξενούσε ζωή έστω και σε μικροβιακή μορφή.
Μέχρι στιγμής όμως το Curiosity δεν έχει δει φυσικά ίχνη αρχαίων μικροβίων, συνεπώς μια τροποποιημένη εκδοχή της παραπάνω θεωρίας είναι ότι μετά το αρχικό στάδιο της διαδικασίας που ξεκίνησε από μικρόβια βαθιά στο υπέδαφος, το δεύτερο στάδιο στην επιφάνεια του πλανήτη δεν έγινε από άλλα μικρόβια, αλλά από την υπεριώδη ακτινοβολία που μπορεί να διέσπασε το αέριο μεθάνιο μικροβιακής προέλευσης, εμπλουτίζοντας έτσι τον ελαφρύ άνθρακα.
Εναλλακτικά, η υπεριώδης ακτινοβολία θα μπορούσε να έχει κάνει εξ αρχής όλη τη «δουλειά», χωρίς καθόλου βοήθεια από τα μικρόβια. Η ακτινοβολία αυτή, όπως έχουν δείξει πρόσφατα εργαστηριακά πειράματα στη Γη από Ιάπωνες πλανητικούς επιστήμονες του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Τόκιο, μπορεί να αντιδράσει χημικά με το μονοξείδιο του άνθρακα - που αποτελεί το 96% της αρειανής ατμόσφαιρας - και να παράγει άκρως εμπλουτισμένο άνθρακα-12.
Μια άλλη εναλλακτική εξήγηση είναι ότι, στο νεαρό ακόμη ηλιακό σύστημα, ο Άρης πέρασε μέσα από ένα διαστρικό μοριακό νέφος αερίων και σκόνης, κάτι που πιστεύεται ότι συμβαίνει κάθε 100 εκατομμύρια χρόνια. Ο άνθρακας στη διαστρική σκόνη είναι ελαφρύς και, κρίνοντας από τις αναλύσεις μετεωριτών, θα μπορούσε να εξηγεί τα αυξημένα επίπεδα άνθρακα-12 που παρατηρούνται στον Άρη.
«Χρειαζόμαστε περισσότερα
δεδομένα»
Το Curiosity συνεχίζει να αναλύει τη σημερινή αραιή αρειανή ατμόσφαιρα και έχει ήδη ανιχνεύσει μεθάνιο, αλλά σε συγκεντρώσεις πολύ χαμηλές για να μπορέσει να μετρήσει τα επίπεδα των ισοτόπων του άνθρακα. Προς το παρόν, είναι δύσκολο να πει κανείς πιο από τα παραπάνω σενάρια - ή ίσως κάποιο άλλο - είναι πιο βάσιμο.
Ο Χάουζ δήλωσε ότι τα νέα ευρήματα ενισχύουν την πιθανότητα να υπήρχαν κάποτε μικροοργανισμοί στον Άρη, χωρίς μάλιστα να αποκλείεται ότι υπάρχουν ακόμη στο υπέδαφος του. Επεσήμανε πως «και τα τρία σενάρια υποδηλώνουν έναν ασυνήθιστο κύκλο άνθρακα στον Άρη, πολύ διαφορετικό από οτιδήποτε στη Γη σήμερα. Χρειαζόμαστε όμως περισσότερα δεδομένα για να αποφασίσουμε ποια είναι η σωστή εξήγηση. Θα ήταν ωραία αν το ρόβερ ανίχνευε μια μεγάλη ποσότητα μεθανίου και μετρούσε τα ισότοπα άνθρακα σε αυτήν, αλλά μέχρι στιγμής οι ποσότητες μεθανίου που έχουν ανιχνευθεί, είναι τόσο μικρές που τα ισότοπα δεν είναι δυνατό να μετρηθούν». Μέσα στο επόμενο διάστημα το Curiosity θα επιστρέψει στο σημείο που πήρε το υλικό στο οποίο βρέθηκε μεγάλη συγκέντρωση άνθρακα. Θα πάρει νέα δείγματα με την ελπίδα να δώσουν απαντήσεις για τον αν τελικά ο Άρης του παρελθόντος ήταν ένας... ζωντανός πλανήτης.