A napokban újra nagy bejelentéssel készült a NASA a világ számára. A középpontban ezúttal a Curiosity rover volt, amely mint kiderült, nagy mennyiségű szerves anyagot talált a Marson. A világ persze többre vágyott, hiszen a Marssal kapcsolatban mindenkit egy kérdés izgat: volt-e rajta élet vagy sem? A NASA – habár figyeltek arra, hogy szakmai (és etikai) hibát ne vétsenek – pedig rájátszik erre a figyelemre. De mit is jelentenek pontosan ezek az eredmények, és hol tart a kutatás az esetleges vagy egykori földönkívüli élet után? Egyáltalán mit remélünk találni egy kietlen vörös sivatagban? A két részes bejegyzés első felében a marsi élet kutatásának múltját vettük górcső alá, ezúttal pedig részletesen is kielemezzük, mit is talált a NASA guruló laboratóriuma.
A Curiosity rover 2012 augusztusában érkezett meg a Marsra, egészen pontosan az Aeolis Palus síkságra, amely a közel 150 km kiterjedésű Gale-kráterben északi felében található. A helyszín kiválasztását nem a véletlenre bízták a NASA kutatói: a mintegy 3,5 milliárd éves becsapódási helyszín alacsony fekvésű, talaja pedig agyagos. Minden jel arra mutat, hogy a Mars ''vizes'' korszakában tó vagy akár tenger is lehetett a Gale-kráterben.
A Gale-kráter a Mars Express szonda felvételén, a színkódolás a térség relatív magasságát jelöli. A fehér ellipszis jelöli a Curiosity tervezett landolási helyét. (Forrás: Anderson & Bell, 2010)
A guruló laboratórium elsősorban a talajből, illetve kőzetekből vett minták elemzésének útján szolgáltat információt a Mars geológiai történetéről. A Curiosity elején található kar fúrója által begyűjtöttminta a robot mikrohullámú sűtő méretű főműszerébe, a SAM-ba (Sample Analysis at Mars) kerül, amely 900 °C-os hőmérsékletre hevíti fel. Az ennek hatására felszabaduló gázokat egy ún. kvadruppol tömegspektrométer elemzi, amely nem csak kimutatja az egyes kémiai elemeket (pl. szén, oxigén), azok izotópjait (pl. 13-as tömegszámú szén, 18-as oxigén), valamint molekulákat (pl. szén-dioxid, metán), de megállapítja azok pontos koncentrációját is a mintában. Legalábbis ez volt a helyzet 2016 végéig, amikor is a fúrófejet kiengedő mechanizmus meghibásodott. Ettől kezdve a fúrófejet folyamatosan kiengedve kellett tartani, mivel nem lehettek biztosak, hogy ha visszahúzzák, valaha is ki tudják-e még engedni (szervízre ugye nincs lehetőség...).
A millió dolláros varázsdoboz, a SAM, beszerelés előtt. A fenti vörös csövekbe (SSIT) kell beleszórnia a robotkarnak a frissen kiásott talajmintát. (Forrás: NASA/GSFC/SAM)
Az apró kellemetlenség mellé két komoly probléma is társult. Egyrészt nem tudták használni fúró kiengedésekor működésbe lépő stabilizálókat, másrészt a fúró behúzása nélkül nem lehetséges a kőzetmintát veszteség nélkül a kemencébe juttatni. Az első problémára a NASA mérnőkei találtak egy pofon egyszerű áthidaló megoldást: magát a robotkart használták arra, hogy a kőzethez nyomja a fúrófejet (akárcsak mi tennék egy aksis fúrógéppel). Hosszas tesztelést követően (a NASA garázsában ugyanis parkol egy pontos másolat) a Curiosity május 20-án futott neki újra az ásásnak - sikerrel. A 1,5 cm szélés és 5 cm mély lyuk tökéletesen megfelelt az elvárásoknak. Ezt követően a fúrófejben lévő és az arra tapadt kőzetet közvetlenül kellett kipörgetni a mintatartóba, ami nyilván nem a legeffektívebb módja a mintavételnek. Az első teszt során azonban nem sikerült elegendő kőzetport begyűjteni a spektrométeres vizsgálatokhoz. A második kísérlet bizonyára jóval jobban sikerült, ugyais két hétre rá a NASA már egy sokat ígérő sajtókonferenciát hívott össze.
Egy kis ásás a nagy felfedezéshez - az új fúrási technika május 20-i első tesztje a Marson. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/MSSS)
A bejelentés középpontjában a Curiosity által frissen kimutatott szerves anyagok álltak, amelyek a földi élet alapvető építőelemei. A május 24-én begyűjtött mintában szén- hidrogén-, valamint kéntartalmú molekulákat azonosítottak; igaz, nem először a Curiosity munkássága során, de ezúttal nagyságrendekkel többet. Elsősorban benzol, toluol és tiofén képviselte a szerves anyagokat – hasonló összetétel található a Földön mindenhol előforduló olajpalában, aminek zöme az elhalt bioszférából keletkezett. A Marson a származás kérdése közel sem ennyire egyértelmű, többek között a korai vulkanizmus is kitermelhette a fenti molekulákat. Érdekes adalék továbbá, hogy a marsi szerves molekulák nem mutatják azt a fajta diverzitást (pl. izotópösszetétel, struktúra), amit az általunk ismert biológiai folyamatokból következne. A NASA kommentárját idézve: amennyiben ezek a molekulák a marsi életből maradtak vissza, akkor rengeteget változtak az elmúlt három milliárd évben.
A Curiosity fúrója akció közben. A fenti mozdulatsor eredménye a fenti képen látható 5 cm mély lyuk. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/MSSS)
A másik bejelentett eredmény a légköri metántartalomról szólt, amely több évtizedes fejtörőt jelentett a kutatók számára. A légkörön kívülről (földi teleszkópokkal és Mars körül keringő műholdakkal) végzett mérések jelentős mennyiségű metánt mutattak, a Curiosity első (nyilván felszíni) mérései során viszont alig volt detektálható. Immáron viszont jóval hosszabb, három marsi évet átfogó méréssorozattal rendelkezünk, amely alapján egyértelműen kijelenthető a metán koncentrációjának szezonális változása. A csúcs a marsi nyár idejére esik, ami összhangban van a felső légköri értékekkel – ám míg a Curiosity legfeljebb 0,6 ppb-t (part per billion) detektált, a légkörön kívülről nézve ez az érték akár 30 ppb is lehet (még mindig messze van a földi 500 ppb-től).
A Curiosity által mért metán-koncentráció (függőleges tengely) a marsi évszakok (vízszintes tengely) függvényében, három marsi évet (MY32/33/34) lefedve. Az adatpontok melletti számok a rover által a bolygón töltött napokat jelöli. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/MSSS)
Ami még ennél is többet ígérő eredmény, az a Curiosity kiegészítő megfigyeléseinek köszönhető, amely a metán-méréseket kísérte: pozíció, hőmérséklet, talajtípus, sugárzási-szint, időjárási viszonyok stb. Ezek ismeretében kizárható volt minden külső hatás (szélmozgás, mikrometeorok); a rover által mért metán egyértelműen a Gale-kráterben keletkezett. Mivel pedig a felszínen semmilyen kémiai-, fizikai- vagy biológiai folyamat nem termel metánt, az a felszín alól ’’bugyog’’ fel nyaranta, amikor a felengedő a talaj mélyebb rétegeiből szabadul fel a gáz. Ez a megfigyelési tény szintén azt támasztja alá, hogy a Marson sokkal nagyobb lehet a szerves anyagok koncentrációja a felszín alatt, mint az korábban sejthető volt volt.
Amarsi metán szóba jöhető forrásai. Az új eredmények alapján a döntő többsége a felszín alól érkezik. (Forrás: NASA/JPL-Caltech)
Na meg persze a metán az egyik legfontosabb indikátora a biológiai folyamatoknak: a baktériumok többségétől a tehenekig minden élőlény élőlény termeli. Akárcsak bizonyos geológiai folyamatok is… Így önmagában a mostani eredményekkel pusztán azt sikerült tisztázni, hogy a metán forrása a felszín alatt keresendő. Akárcsak a szerves molekulák esetében, ez nem jelenti azt, hogy az egykori (vagy akár jelenlegi) marsi élet nyomaira bukkantak. Viszont egy sor újabb vizsgálat nem is zárta ki ezt, sőt, egyre több egymástól független megfigyelési tény mutat abba az irányba, hogy egykoron a vörös bolygón is jelen lehetett az élet. A kérdés a marsi életről tehát továbbra is nyitott, a válasz azonban egyre közelebb van.
Már csak oda kell menni és el kell kezdeni ásni.
Fantáziarajz az egykori kék, talán életet is hordozó bolygóról, a Marsról.
