Najsuchsze miejsce na Ziemi pokazuje, dlaczego znalezienie śladów życia na Marsie może być trudniejsze niż myśleliśmy

Region Red Stone na chilijskiej pustyni Atacama jest podobny do starożytnego stanowiska jeziora i delty rzecznej
na Marsie.| Armando Azua-Bustos

Misje takie jak łaziki Perseverance i Curiosity są wyposażone w zestaw instrumentów naukowych, które mogą analizować próbki skał i pyłu oraz zbierać dane o czerwonej planecie. Jednak instrumenty te, które obecnie znajdują się na Marsie, jak również te zaprojektowane dla przyszłych misji, mogą nie być wystarczająco czułe, aby wykryć biosygnatury, czyli oznaki istniejącego lub dawnego życia.

Aby sprawdzić możliwości tych narzędzi naukowych, badacze udali się na chilijską pustynię Atacama, najsuchsze miejsce na Ziemi i najstarszą pustynię świata. Jałowa pustynia od dawna była uważana za analog Marsa dla naukowców – tym bardziej, gdy badacze natknęli się na pustynną deltę skamielin Red Stone Jurassic. Liczące 100 milionów lat koryto rzeki przypomina krater Jezero i jego starożytną deltę na Marsie.

Łazik Perseverance eksploruje obecnie krater i deltę, miejsce, w którym ponad 3 miliardy lat temu znajdowało się jezioro i rzeka, w celu poszukiwania oznak
starożytnego życia i zbierania próbek. Gleba i skały zebrane przez Perseverance zostaną ostatecznie zwrócone na Ziemię w latach 2030 przez kampanię NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej Mars Sample Return.

Zespół badaczy zbadał miejsce Red Stone w północnym Chile, aby zobaczyć, jak wypada w porównaniu z kraterem Jezero i odkrył, że jest geologicznie podobny, składa się z piaskowca i gliny, a także hematytu – tego samego tlenku żelaza, który nadaje Marsowi jego wyraźny czerwony odcień.

Warunki podobne do tych na Marsie na Ziemi

Naukowcy zebrali próbki z koryta rzeki i przetestowali je za pomocą czułego sprzętu laboratoryjnego. Analiza sprzętu laboratoryjnego, doprowadzona do granic wykrywalności, ujawniła mieszankę bioznaków pochodzących zarówno od wymarłych, jak i żyjących mikroorganizmów. Mimo że Red Stone jest niewiarygodnie suchy, znajduje się w pobliżu oceanu, gdzie mgła napływa, aby zapewnić wodę dla życia mikrobiologicznego.

Wiele sekwencji DNA mikrobów pochodziło z niezidentyfikowanego „ciemnego mikrobiomu” – przydomka nadanego materiałowi genetycznemu nieznanych wcześniej mikroorganizmów. Naukowcy stworzyli ten termin, ponieważ jest on podobny do ciemnej materii – hipotetycznej formy materii we wszechświecie, która pozostaje niezidentyfikowana.

Koryto rzeki Red Stone ma 100 milionów lat i jest geologicznie podobne do krateru Jezero na Marsie.| Armando Azua-Bustos

Naukowcy poszli o krok dalej, testując cztery instrumenty naukowe zaprojektowane do badania czerwonej planety na próbkach zebranych ze starożytnego koryta rzeki. Pomimo wysokiego stopnia zaawansowania, instrumenty te były ledwo w stanie wykryć jakiekolwiek sygnatury molekularne – udowadniając, że narzędzia te mogą nie być wystarczająco czułe, aby dokładnie wykryć bioznaki. 

Badanie opublikowane we wtorek w czasopiśmie Nature Communications.

Wykrycie życia będzie wymagało zaawansowanych narzędzi

Misje marsjańskie szukają oznak życia na czerwonej planecie od czasu, gdy pierwsze lądowniki Viking dotarły na Marsa w latach 70-tych. Bardziej zaawansowane instrumenty na kolejnych misjach łazików NASA wykryły proste cząsteczki organiczne, ale cząsteczki te mogły powstać w wyniku reakcji chemicznych niezwiązanych z życiem.

Jeśli życie istniało na Marsie miliardy lat temu, oczekuje się, że pozostaną jedynie niskie poziomy materii organicznej, co oznacza, że identyfikacja przeszłych oznak życia na Marsie będzie niewiarygodnie trudna przy użyciu obecnej technologii, jak wynika z badania.

„Szansa na uzyskanie fałszywych negatywów w poszukiwaniu życia na Marsie podkreśla potrzebę bardziej potężnych narzędzi” – powiedział główny autor badania dr Armando Azua-Bustos, naukowiec z Centrum Astrobiologii w Madrycie. 

Wyniki badania wspierają cele programu Mars Sample Return, wielomisyjnego wysiłku, który dostarczy marsjańskie skały i gleby na Ziemię, gdzie naukowcy będą mogli je analizować przy użyciu najnowocześniejszego sprzętu laboratoryjnego w poszukiwaniu jednoznacznych oznak życia. 

„Nasze wyniki podkreślają znaczenie w powrocie próbek na Ziemię dla rozstrzygnięcia, czy życie kiedykolwiek istniało na Marsie”, napisali naukowcy w badaniu. 

Trzeba będzie zachować ostrożność przy ocenie pierwszych próbek marsjańskich zwróconych na Ziemię, napisał Carol Stoker, pracownik naukowy ds. planetarnych w NASA Ames Research Center w Mountain View w Kalifornii, w artykule komentującym towarzyszącym badaniu. Stoker nie brała udziału w badaniach.

„Jakakolwiek aktywność biologiczna w tych próbkach przypuszczalnie miała miejsce miliardy lat temu, a tylko kilka małych próbek może zostać sprowadzonych na Ziemię w celu zbadania” – napisał Stoker. „Pozostaje zobaczyć, czy jednoznaczne sygnatury życia mogą być znalezione w tych ograniczonych próbkach. Musimy być ostrożni w interpretowaniu braku silnych dowodów na istnienie życia jako dowodów na jego brak!”.   

Jeden z testowanych instrumentów powędruje na Marsa na pokładzie pierwszego europejskiego łazika o nazwie Rosalind Franklin, który ma wystartować na czerwoną planetę do 2028 roku.

„(To) będzie nosić wiertło z bezprecedensową możliwością dotarcia do głębokości 2 metrów (6,6 stóp), aby przeanalizować osady lepiej chronione przed trudnymi warunkami na powierzchni Marsa”, powiedział współautor badania Alberto G. Fairén, naukowiec badawczy w Centrum Astrobiologii w Madrycie i wizytujący naukowiec w dziale astronomii Cornell University, w oświadczeniu.

„Jeśli bioznaki są lepiej zachowane na głębokości, czego oczekujemy, w tych głębokich próbkach będzie więcej obfitości i różnorodności, a także lepsze zachowanie bioznaków. Nasze instrumenty w łaziku będą więc miały więcej szans na ich wykrycie”.