Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA's zoeken naar leven op Mars:een rotsachtige weg voor rovers, een lange strijd voor wetenschappers en een strijd om de begroting

Het oppervlak van Mars is koud, droog en rotsachtig. Krediet:NASA/JPL-Caltech/ASU

Is of was er leven op Mars? Die diepgaande vraag is zo complex dat hij niet volledig zal worden beantwoord door de twee NASA-rovers die hem nu onderzoeken.



Maar vanwege het letterlijke grondwerk dat de rovers verrichten, onderzoeken wetenschappers eindelijk diepgaand en in ongekend detail het bewijsmateriaal voor leven op de planeet, bekend als de ‘biosignaturen’. Deze zoektocht is opmerkelijk ingewikkeld, en in het geval van Mars bestrijkt deze tientallen jaren.

Als geoloog heb ik de buitengewone kans gehad om aan zowel de Curiosity- als de Perseverance-rovermissies te werken. Maar hoeveel wetenschappers ook van hen leren, er zal nog een robotmissie nodig zijn om erachter te komen of Mars ooit leven heeft gehost. Die missie zal rotsen van Mars terug naar de aarde brengen voor analyse. Dan hebben we – hopelijk – een antwoord.

Van bewoonbaar naar onbewoonbaar

Hoewel er nog zoveel mysterieus is over Mars, is er één ding waar ik vertrouwen in heb. Te midden van de duizenden foto's die beide rovers maken, ben ik er vrij zeker van dat er geen buitenaardse beren of stokstaartjes op zullen verschijnen. De meeste wetenschappers betwijfelen of het oppervlak van Mars, of het nabije oppervlak ervan, momenteel zelfs eencellige organismen, veel minder complexe levensvormen, zou kunnen herbergen.

In plaats daarvan fungeren de rovers als buitenaardse detectives, op zoek naar aanwijzingen dat er eeuwen geleden leven heeft bestaan. Dat omvat bewijs van lang verdwenen vloeibaar oppervlaktewater, levensondersteunende mineralen en organische moleculen. Om dit bewijs te vinden, bewandelen Curiosity en Perseverance heel verschillende paden op Mars, meer dan 3200 kilometer van elkaar verwijderd.

Een foto van Mars, de vierde planeet vanaf de zon, gemaakt door de Hubble-ruimtetelescoop in 2017. Credit:NASA

Deze twee rovers zullen wetenschappers helpen een aantal grote vragen te beantwoorden:heeft er ooit leven op Mars bestaan? Zou het vandaag de dag kunnen bestaan, misschien diep onder de oppervlakte? En zou het alleen om microbieel leven gaan, of is er een mogelijkheid dat het complexer is?

De Mars van vandaag lijkt in niets op de Mars van enkele miljarden jaren geleden. In zijn kinderschoenen leek Mars veel meer op de aarde, met een dikkere atmosfeer, rivieren, meren, misschien zelfs oceanen van water, en de essentiële elementen die nodig zijn voor het leven. Maar deze periode werd afgebroken toen Mars zijn magnetisch veld en bijna de hele atmosfeer verloor – nu slechts 1% zo dicht als die van de aarde.

De verandering van bewoonbaar naar onbewoonbaar kostte tijd, misschien wel honderden miljoenen jaren; Als er ooit leven op Mars heeft bestaan, is het waarschijnlijk een paar miljard jaar geleden uitgestorven. Geleidelijk werd Mars de koude en droge woestijn die het nu is, met een landschap dat vergelijkbaar is met de droge valleien van Antarctica, zonder gletsjers en planten- of dierenleven. De gemiddelde temperatuur op Mars is min 80 graden Fahrenheit (minus 62 graden Celsius), en de schamele atmosfeer bestaat bijna geheel uit koolstofdioxide.

Vroege verkenning

Robotische verkenning van het oppervlak van Mars begon in de jaren zeventig, toen levensdetectie-experimenten tijdens de Viking-missies geen sluitend bewijs voor leven opleverden.

Sojourner, de eerste rover, landde in 1997 en demonstreerde dat een bewegende robot experimenten kon uitvoeren. In 2004 volgden Spirit en Opportunity; beiden vonden bewijs dat er ooit vloeibaar water op het oppervlak van Mars bestond.

De Marsrover Perseverance heeft meer dan 200.000 foto’s gemaakt, waaronder deze selfie van april 2021. Credit:NASA/JPL-Caltech/MSSS

De Curiosity-rover landde in 2012 en begon de beklimming van Mount Sharp, de 5500 meter hoge berg in de Gale-krater. Er is een reden waarom NASA het als onderzoekslocatie heeft gekozen:de rotslagen van de berg laten een dramatische verschuiving in het klimaat zien, van een klimaat met overvloedig vloeibaar water naar het droge milieu van vandaag.

Tot nu toe heeft Curiosity bewijs gevonden op verschillende locaties met vloeibaar water uit het verleden, mineralen die chemische energie kunnen leveren, en intrigerend genoeg een verscheidenheid aan organische koolstofmoleculen.

Hoewel organische koolstof zelf niet levend is, is het een bouwsteen voor al het leven zoals wij dat kennen. Betekent zijn aanwezigheid dat er ooit leven op Mars bestond?

Niet noodzakelijk. Organische koolstof kan abiotisch zijn, dat wil zeggen niet gerelateerd aan een levend organisme. Misschien is de organische koolstof bijvoorbeeld afkomstig van een meteoriet die op Mars is neergestort. En hoewel de rovers wonderbaarlijk geavanceerde instrumenten bij zich hebben, kunnen ze ons niet definitief vertellen of deze organische moleculen verband houden met vorig leven op Mars.

Maar laboratoria hier op aarde kunnen dat waarschijnlijk wel. Door gesteente- en bodemmonsters van het oppervlak van Mars te verzamelen en deze vervolgens terug te sturen naar de aarde voor gedetailleerde analyse met onze ultramoderne instrumenten, kunnen wetenschappers eindelijk het antwoord krijgen op een eeuwenoude vraag.

Een animatie van de voorgestelde Mars Sample Return-missie.

Doorzettingsvermogen

Maak kennis met Perseverance, NASA's nieuwste vlaggenschipmissie naar Mars. De afgelopen drie jaar (het landde in februari 2021) heeft Perseverance gezocht naar tekenen van vervlogen microbieel leven in de rotsen in de Jezero-krater, die als landingsplaats was uitgekozen omdat er ooit een groot meer lag.

Doorzettingsvermogen is de eerste stap van de Mars Sample Return-missie, een internationale poging om gesteente en aarde op Mars te verzamelen voor terugkeer naar de aarde.

De instrumentenreeks aan boord van Perseverance zal het wetenschapsteam helpen bij het kiezen van de rotsen die het meest wetenschappelijke rendement lijken te beloven. Dit zal een zorgvuldig proces zijn; er zouden immers maar 30 zitplaatsen zijn op de rit terug naar de aarde voor deze geologische monsters.

Begrotingsproblemen

Het oorspronkelijke plan van NASA riep op om deze monsters tegen 2033 naar de aarde terug te sturen. Maar het werk aan de missie – dat nu naar schatting tussen de 8 en 11 miljard dollar gaat kosten – is vertraagd als gevolg van bezuinigingen en ontslagen. De bezuinigingen zijn ernstig; een verzoek om 949 miljoen dollar om de missie voor het begrotingsjaar 2024 te financieren werd teruggebracht tot 300 miljoen dollar, hoewel er pogingen worden ondernomen om ten minste een deel van de financiering te herstellen.

De Mars Sample Return-missie is van cruciaal belang om het potentieel voor leven buiten de aarde beter te begrijpen. De wetenschap en de technologie die dit mogelijk maken, zijn zowel nieuw als duur. Maar als NASA ontdekt dat er ooit leven op Mars heeft bestaan ​​– al is het maar door een microbe aan te treffen die al een miljard jaar dood is – zal dat wetenschappers duidelijk maken dat het leven geen eenmalige toevalstreffer is die alleen op aarde heeft plaatsgevonden, maar een algemener fenomeen dat komen op veel planeten voor.

Die kennis zou een revolutie teweegbrengen in de manier waarop mensen onszelf en onze plaats in het universum zien. Deze onderneming omvat veel meer dan alleen het retourneren van wat stenen.

Aangeboden door The Conversation

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wie heeft klonen bedacht en wanneer?
  2. Onderzoek naar de impact van nieuwe energiezuinige straatverlichting op insecten
  3. Microalgen beloven overvloedig gezond voedsel en voer in elke omgeving
  4. Schoonmaken van microscoopglaasjes
  5. Wat zijn de biomoleculen van ribosomen?
  6. Argentijnse wetenschappers maken zich zorgen na golf van walvissterfte
  7. De gevaarlijkste gebieden voor aanvaringen met schepen met walvishaaien onthuld
  8. Koolwaterstofafbrekende schimmel geeft zijn geheimen prijs
  9. Welk percentage botten in het lichaam bestaat uit het axiale skelet?

Wetenschap