NAUKA I ASTRONOMIA

Czy Fobos dostarczy informacji o życiu na Marsie?

Misja na marsjański księżyc może wrócić z pozaziemskim życiem, powołując się na ekspertów z Uniwersytetu Purdue, jednak nie spodziewajcie się scenariuszu inwazji jak w chociażby pokazywanym ostatnio w kinach filmie „Faceci w czerni 3”. „Mówimy o małych, zielonych mikrobach, a nie o małych, zielonych ludzikach”, powiedział Jay Melosh – wybitny profesor, specjalista od tematów ziemi, atmosfery, nauk planetarnych, a także fizyki i inżynierii lotnicznej na Purdue. „Próbki z księżyca Fobosa – który jest znacznie łatwiejszy do osiągnięcia niż sama Czerwona Planeta – prawie na pewno zawierają marsjański materiał wystrzelony z planety od uderzeń dużych asteroid. Jeśli życie na Marsie istnieje lub istniało w ciągu ostatnich 10 milionów, to misja na Fobos może dostarczyć pierwszych dowodów na istnienie życia poza Ziemią”.

Melosh przewodzi zespołowi wybranemu przez kierowane przez NASA biuro Planetary Protection, aby ocenić czy próbki z Fobos mogą zawierać wystarczająco dużo świeżego materiału z Marsa, aby mogły zawierać potencjalne żywe organizmy z Marsa. Początkowo badania te mieli przeprowadzić Rosjanie w 2011 roku w ramach misji Phobos-Grunt, która jednakże nie doszła do skutku. Obecnie międzynarodowe środowisko naukowe jest zainteresowane kontynuowaniem tej misji. Naukowiec zapewnia, że jej temat powróci jak tylko NASA sformułuje własny program eksploracji Marsa.

Misja na Fobos była omawiana na warsztatach organizowanych przez NASA pod tytułem „Koncepcje oraz podejście do odkrywania Marsa”, a raport opublikowany z początkiem lipca oznajmia, że marsjańskie księżyce są „istotnymi kierunkami, które mogą dostarczyć wiele ważnych kwestii dotyczących eksploracji powierzchni człowieka, a także zredukować zarówno koszty jak i potencjalne ryzyko”.

Melosh podczas tego projektu współpracował z Kathleen Howell, Hsu Lo – profesorem inżynierii kosmicznej oraz dwoma studentami  ze studiów podyplomowych – Loic Chappazem i Mar Vaquero.

Naukowcy połączyli wiedzę na temat ekspertyz dotyczących kraterów powstałych od uderzeń asteroid oraz wiedzę z zakresu astrodynamiki, aby być w stanie określić jak wiele materiału zostało przemieszczone przez określone uderzenia z asteroidą i czy poszczególne cząstki mogły wylądować na Fobos – znajdującym się bliżej nas, jednym z dwóch księżyców Marsa.

Zespł stwierdził, że 200-gramowa próbka wydobyta z powierzchni Fobosa może zawierać średnio 1/10 miligrama marsjańskiej powierzchni, która dotarła tam w ciągu ostatnich 10 milionów lat oraz 50 miliardów pojedynczych cząsteczek z Marsa. Sama próbka może zawierać aż 50 miligramów marsjańskiej powierzchni od ostatnich 3,5 miliarda lat.

„Te ramy czasowe są istotne, ponieważ uważa się, że po 10 milionach lat, będąc wystawionym na wysoki poziom promieniowania na Fobos, jakikolwiek biologicznie aktywny materiał uległby zniszczeniu”, powiedział Howell. „Oczywiście starszy materiał pochodzący z marsjańskiej powierzchni może być wciąż bogaty w informacje, ale budzi o wiele mniej zainteresowania jeśli chodzi o dostarczanie zdolnych do życia organizmów na Ziemię, a także o dopilnowanie niezbędnych środków kwarantanny”.

Kiedy asteroida uderza o powierzchnię planety, wyrzuca rozprysk w kształcie stożka, zawierający materiał znajdujący się na gruncie. Jest to podobne do momentu rozprysku utworzonego kiedy ktoś skacze do basenu na tak zwaną „bombę”. Masywne zderzenie proszkuje materiał powierzchni i rozpryskuje się na wiele fragmentów osiągających ogromną prędkość. Zespół obliczył, że zestaw różnych składników z tego typu uderzenia na Marsie zawiera kawałki w wielkości 0.001 milimetra średnicy lub inaczej – 100 razy mniejsze niż ziarenko piasku. Podobne zatem wielkościowo do ziemskich bakterii.

Zespół podążył możliwymi ścieżkami owych malutkich cząsteczek, biorąc pod uwagę ich oderwanie się od planety, badając możliwe prędkości, kąty pod którym zostały one wystrzelone, a także wpływ sił orbitalnych. Badacze wykreślili ponad 10 milionów trajektori oraz ocenili które z nich mogły być przechwycone przez Fobos oraz gdzie mogłyby one wylądować na księżycu, którego obrót wokół orbity Marsa zajmuje 8 godzin.

Prawdopodobieństwo lądowania cząsteczek na Fobosie zależy głównie od siły uderzenia, która wyrzuca je z powierzchni planety, mówi Chappaz.

„Szacuje się, że w ciągu ostatnich 10 milionów lat, wydarzyły się przynajmniej cztery wystarczająco silne uderzenia, które wyrzuciły materiał planetarny w przestrzeń kosmiczną. My skupiliśmy się zatem na kilku dużych kraterach na powierzchni planety oraz nad ich pochodzeniem. Okazało się również, że nie zależnie w którym miejscu Fobos znajduje się na orbicie, to zawsze może przechwycić materiał z tak silnych uderzeń”.

Po fakcie kiedy zespół naukowców przedstawił swój raport, badacze odkryli nowy krater na powierzchni Marsa o średnicy dochodzącej prawie do 60 kilometrów. Krater nazwany podobnie jak miasto w Kalifornii – Mojave. Jego wiek określa się na 5 milionów lat, a jego obecność sugeruje, że nawet większa, niż dotąd przypuszczano, ilość marsjańskiego materiału, który zawierałby żywe organizmy może znajdować się na Foboscie, twierdzi Melosh.

„Nie wykracza to poza granice możliwości, że próbka może zawierać drzemiące organizmy, które mogą się obudzić kiedy zostaną wystawione na bardziej przyjazne warunki na Ziemi. Brałem udział w badaniu, który odkrył, że żyjące mikroby mogą przetrwać wyrzucenie w przestrzeń na kawałku skały. Inne studia pokazują, inne mikroskopijne organizmy tolerują bardzo dużą ilość kosmicznego promieniowania”, kontynuuje Melosh.

Tego typu wizje zostały przedstawione w filmie Michaela Crichtona o tytule „Tajemnica Andromedy”, aczkolwiek scenariusz mówiący o śmiercionośny skażeniu jest mało prawdopodobny. „Około jedna tona marsjańskiej powierzchni ląduje na Ziemi każdego roku. Istnieje duża wymiana materii poprzez działanie wiatru słonecznego – większa niż ludzie przeważnie zdają sobie sprawę. W rzeczywistości możemy zawdzięczać naszą egzystencję życiu na Marsie”, mówi dalej Melosh.

Podobnie Howell jest optymistą i twierdzi, że życie nie jest tylko wyjątkowym przypadkiem na Ziemi. „Jest tak na prawdę trudno wierzyć, że nie ma życia w tej bezkresnej przestrzeni. Pytanie czy jego kalendarium pokrywa się z naszym wystarczająco, abyśmy mogli je poznać. Nawet jeśli nie znajdziemy dowodów na istnienie życia wśród próbki z Fobosa, to w dalszym ciągu nie będziemy mogli być pewni co do odpowiedzi czy na Marsie istnieje jakieś życie. Wciąż może być tam życie, które istnieje zbyt długo, abyśmy mogli je wykryć”.

Melosh zaprezentował odkrycia zespołu naukowców na połączonym spotkaniu NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej, Chappaz zaprezentował materiały podczas spotkania Mysore (Indie), które odbyło się 14 lipca.

Źródło: Redakcja Uniwersytetu Purdue Grafika: Purdue University image/courtesy of Loic Chappaz

Przeczytaj także

Potencjalne problemy zdrowotne astronautów z misji na Marsa

Alan O. Grinde

Marsjańska woda – gdzie się podziała?

Alan O. Grinde

Najgłębszy kosmos

Alan O. Grinde

NASA monitoruje masywną burzę na Marsie

Alan O. Grinde

„Happy face” w kosmosie

Alan O. Grinde

Zmiany klimatyczne Marsa powodowane przezez Słońce

Alan O. Grinde