Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Curiosity znalazł molekuły organiczne w marsjańskich skałach

Recommended Posts

NASA ogłosiła, że łazik Curiosity znalazł nowe dowody wskazujące, że na Marsie mogło istnieć życie. Jego potencjalne ślady znaleziono w skałach i marsjańskiej atmosferze. Te nowe dowody to molekuły organiczne w skałach osadowych sprzed trzech miliardów lat oraz sezonowe zmiany poziomu metanu w atmosferze.

Molekuły organiczne zawierają węgiel i wodór. W ich skład mogą wchodzić też tlen, azot i inne pierwiastki. Ich obecność zwykle jest związana z istnieniem życia, ale mogą one również powstawać w procesach niebiologicznych i niekoniecznie są dowodami na istnienie życia.

Mars mówi nam, żebyśmy nadal szukali dowodów na istnienie życia. Jestem pewien, że nasze kolejne misje przyniosą kolejne niesamowite odkrycia związane z Czerwoną Planetą, mówi Thomas Zurbuchen szef Dyrektoriatu Misji Naukowych NASA.
Curiosity nie określił pochodzenia tych molekuł. Jednak niezależnie od tego, czy jest to zapis dawnego życia, dowód na istnienie materii podtrzymującej życie czy też molekuły te istniały bez obecności życia, materia organiczna na Marsie zawiera wiele odpowiedzi dotyczących historii tej planety, dodaje Jen Eigenbrode z Goddard Space Flight Center, która jest główną autorką dwóch artykułów na temat odkrycia opublikowanych w Science.

Obecnie powierzchnia Marsa nie nadaje się do życia. Jednak już wcześniej zdobyto dowody, że w przeszłości na Marsie mogła istnieć woda w stanie ciekłym. Teraz w Kraterze Gale, w którym przed miliardami lat istniało jezioro, istniały też wszystkie składniki potrzebne do pojawienia się życia. Powierzchnia Marsa jest wystawiona na działanie promieniowania kosmicznego. Promieniowanie to wraz z różnymi związkami chemicznymi rozbijają materię organiczną. Znalezienie materii organicznej na głębokości pięciu centymetrów pod powierzchnią marsa, która znalazła się tam w czasie, gdy na Marsie mogło istnieć życie, zachęca nas do dalszych poszukiwań. W ramach przyszłych misji będziemy wiercili głębiej, dodaje Eigenbrode.

Naukowcy opisują też sezonowe zmiany poziomu metanu w atmosferze Marsa. Curiosity wykrywał takie zmiany przez trzy marsjańskie lata, co odpowiada sześciu ziemskim latom. Metan mógł powstać w wyniku interakcji wody ze skałami, jednak nie można wykluczyć jego organicznego pochodzenia. Przeprowadzona przez Curiosity badania wykazały, że poziom metanu wzrasta podczas gorących letnich miesięcy i spada w czasie zimy.

Obecnie ludzkość prowadzi kilka misji marsjańskich. Na orbicie planety znajdują się Mars Odyssey (NASA), Mars Express (ESA), Mars Reconnaissance Orbiter (NASA), Mars Orbiter Mission (Indie), MAVEN (NASA) oraz ExoMars Trace Gas Orbiter (ESA/Roskosmos). Na powierzchni planety pracują zaś łaziki Opportunity (NASA) i Curiosity (NASA). W kierunku Czerwonej Planety leci obecnie misja InSight (NASA). Na rok 2020 przygotowywanych jest aż pięć misji.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
Cytat

Molekuły organiczne ...niekoniecznie są dowodami na istnienie życia

Tym samym firma NASA zdobyła kolejne potężne środki finansowe.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ludzie od dawna marzą o terraformowaniu Marsa. Już w 1971 roku Carl Sagan zaproponował roztopienie lodu biegunie północnym Marsa i wytworzenie w ten sposób atmosfery. To zainspirowało do badań innych naukowców, którzy musieli odpowiedzieć na podstawowe pytanie: czy na Marsie istnieje wystarczająco dużo wody i gazów cieplarnianych, by możliwe było zwiększenie ciśnienia i temperatury na całej planecie. W 2018 roku nadeszło olbrzymie rozczarowanie. Finansowane przez NASA badania wykazały, że wszystkie zasoby Marsa wystarczyłyby do zwiększenia ciśnienia atmosferycznego zaledwie do poziomu 7% ciśnienia na Ziemi. Wydaje się więc, że terraformowanie całego Marsa jest nierealne.
      Teraz naukowcy z Harvard University, Jet Propulsion Laboratory oraz University of Edinburgh wpadli na pomysł, by nie działać na skalę całej planety, a regionalnie.
      W Nature Astronomy opublikowali artykuł, w którym dowodzą, że możliwe jest stworzenie na Marsie warunków sprzyjających życiu. Ich zdaniem należy wykorzystać aerożel krzemionkowy by wywołać efekt cieplarniany podobny do ziemskiego. Modele komputerowe i eksperymenty wykazały, że wystarczy nakryć niektóre obszary planety warstwą aerożelu grubości 2–3 centymetrów, by zablokować szkodliwe promieniowanie ultrafioletowe, na stałe podnieść temperaturę powyżej 0 stopni i przepuścić na tyle widzialnego światła, by rośliny mogły prowadzić fotosyntezę. I to wszystko bez potrzeby używania dodatkowego źródła ciepła.
      Regionalne podejście do uczynienia Marsa nadającym się do zamieszkania jest znacznie łatwiej osiągalne niż globalna modyfikacja jego atmosfery, mówi profesor Robin Wordsworth z Harvarda. W przeciwieństwie do wcześniejszych tego typu pomysłów, tutaj mamy projekt, który można stopniowo testować i rozwijać za pomocą technologii i materiałów, które już teraz posiadamy, dodaje.
      Mars to, poza Ziemią, najbardziej przyjazna życiu planeta Układu Słonecznego. Jednak pozostaje nieprzyjazny dla wielu form życia. System tworzenia niewielkich zamieszkałych wysp pozwoliłby na przekształcanie Marsa w kontrolowalny, skalowalny sposób, wyjaśnia Laura Kerber z Jet Propulsion Laboratory.
      Naukowcy przyznają, że ich pomysł opiera się na zjawisku, które już zaobserwowano na Marsie. W przeciwieństwie do czap lodowych na ziemskich biegunach pokrywy lodowe występujące na Marsie to połączenie wody i zamarzniętego CO2. Dwutlenek węgla, jak wiemy, przepuszcza promienie słoneczne i zatrzymuje ciepło. Latem zjawisko to powoduje, że pod pokrywą lodową marsjańskich biegunów tworzą się kieszenie, w których występuje efekt cieplarniany.
      Zaczęliśmy myśleć o tym efekcie cieplarnianym wywoływanym przez zamarznięty dwutlenek węgla i o tym, jak można by go wykorzystać do stworzenia warunków dla istnienia życia na Marsie. Zastanawialiśmy się, czy istnieje materiał, który charakteryzuje się minimalnym przewodnictwem cieplnym, ale przepuszcza dużo światła, wspomina Wordsworth. Wybór naukowców padł na krzemionkowy aerożel, jeden z najdoskonalszych izolatorów stworzonych przez człowieka.
      Aerożele krzemionkowe są w 97% porowate, dzięki czemu światło łatwo się przez nie przedostaje, jednak nanowarstwy ditlenku krzemu zatrzymują promieniowanie podczerwone, znacząco utrudniając przewodnictwo cieplne.
      Aerożel krzemionkowy to obiecujący materiał, gdyż działa pasywnie. Nie wymaga dostarczania energii, nie posiada ruchomych części, które trzeba by konserwować i naprawiać, przez długi czas utrzymuje ciepło, przypomina Kerber.
      Modele komputerowe i eksperymenty wykazały, że jeśli takim aerożelem pokryjemy jakiś obszar znajdujący się na marsjańskich średnich szerokościach geograficznych, to temperatury na tym obszarze wzrosną niemal do poziomu ziemskiego. Wystarczy pokryć odpowiednio duży obszar, a nie będzie potrzeba żadnej innej technologii czy zjawiska fizycznego. Po prostu wystarczy warstwa tego materiału, by utrzymać wodę w stanie ciekłym, wyjaśnia Wordsworth.
      Krzemionkowy aerożel mógłby więc zostać wykorzystany do budowy pomieszczeń mieszkalnych, a nawet samodzielnej biosfery na Marsie.
      Naukowcy mają teraz zamiar przetestować swoje koncepcje na tych obszarach Ziemi, które przypominają Marsa. Mają tutaj do wyboru suche doliny Antarktyki i Chile.
      Profesor Wordsorth przypomina, że gdy zaczniemy poważną dyskusję na temat uczynienia Marsa nadającym się do zamieszkania, będziemy musieli rozważyć też kwestie filozoficzne czy etyczne, dotyczące np. ochrony planety. Jeśli mamy zamiar zaszczepić życie na Marsie, to musimy odpowiedzieć sobie na pytanie, czy już tam nie ma życia. A jeśli jest, to jak to pogodzić. Nie unikniemy takich pytań, jeśli chcemy, by ludzie mieszkali na Marsie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Łazik Curiosity odkrył na Marsie niezwykle dużo metanu, aż 21 ppb (części na miliard). Takie wyniki dały badania za pomocą laserowego spektrometru. To niezwykle ekscytujące odkrycie, gdyż na Ziemi źródłem metanu są mikroorganizmy, jednak warto pamiętać, że gaz ten może również pochodzić z interakcji pomiędzy wodą a skałami.
      Metan wykrywano już na Marsie wcześniej, wiemy, że jego ilość dość znacznie się waha, jednak dotychczas maksymalny wykrywany poziom wynosił około 12 ppb.
      Curiosity nie posiada, niestety, instrumentów, które pozwoliłyby jednoznacznie określić źródło metanu, ani stwierdzić, czy pochodzi on z Krateru Gale, w którym znajduje się łazik, czy też z innego miejsca planety. Nie jesteśmy w stanie stwierdzić, czy metan ten jest pochodzenia biologicznego, czy geologicznego, ani nawet, czy jest bardzo stary czy też pochodzi ze współczesnych czasów, powiedział Paul Mahaffy, główny naukowiec odpowiedzialny za instrument SAM (Sample Analysis at Mars).
      Naukowcy pracujący przy Curiosity potrzebują czasu, by móc powiedzieć coś więcej o niedawno odkrytym metanie. Muszą też połączyć swoje dane z danymi z Trace Gas Orbiter. To europejski satelita, który od ponad roku krąży po orbicie Marsa i dotychczas nie odkrył śladów metanu. Dopiero połączenie tych danych może pozwolić na określenie źródła metanu w atmosferze Marsa i być może zostanie rozwiązana zagadka na temat tak znaczących różnic pomiędzy obserwacjami dokonywanymi przez Curiosity a Trace Gas Orbiter.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas narodzin i początków ewolucji układów planetarnych panują warunki zdecydowanie niesprzyjające powstaniu życia. W gromadach gwiazd, gdzie powstają takie układy, często dochodzi do bliskich spotkań pomiędzy ciałami niebieskimi i gwałtownych oddziaływań pomiędzy nimi. Jednak naukowcy z University of Sheffield znaleźli pewną pozytywną cechę tego gwałtownego okresu w życiu planet. Model opracowany przez studentkę Bethany Wootton i doktora Richarda Parkera pokazuje, że w tym okresie może dochodzić do sprzyjających powstaniu życia zmian w układach podwójnych.
      Naukowcy odkryli, że gdy z układem podwójnym gwiazd spotka się trzecia gwiazda, jej oddziaływanie może spowodować, że gwiazdy z układu podwójnego przybliżą się do siebie, a to spowoduje rozszerzenie się ekosfery wokół tych gwiazd.
      Ekosfera, zwana też „strefą Złotowłosej”, to zakres takich odległości od gwiazdy macierzystej, gdzie na znajdujących się tam planetach może istnieć woda w stanie ciekłym. Nie jest tam ani za gorąco ani za zimno. Na planetach znajdujących się w ekosferze z większym prawdopodobieństwem mogą powstać molekuły niezbędne do utworzenia życia niż na planetach spoza ekosfery.
      Około 1/3 gwiazd w naszej galaktyce to gwiazdy w układach podwójnych i większych. Im młodsze gwiazdy, tym więcej takich układów. Wootton i Parker sprawdzali, jak zmieniają się ekosfery w takich układach. Symulacje komputerowe wykazały, że w typowej gromadzie gdzie rodzą się gwiazdy istnieje 350 układów podwójnych, a 20 z nich to układy, w których gwiazdy zostały do siebie zbliżone przez interakcję z trzecią gwiazdą i tam ekosfera jest większa niż w typowym układzie podwójnym.
      Nasz model pokazuje, że w ekosferach układów podwójnych znajduje się więcej planet niż przypuszczaliśmy, a to zwiększa szanse na pojawienie się życia. Tak więc ulubiony scenariusz autorów science-fiction, gdzie nad zamieszkałym światem świecą dwa słońca, jest bardziej prawdopodobny niż się wydaje, mówią uczeni.
      W następnym etapie badań naukowcy chcą sprawdzić, czy negatywne skutki procesu zbliżania do siebie gwiazd układu podwójnego są niwelowane przez skutki pozytywne. Parker i jego zespół sprawdzają obecnie, czy wewnętrzne ciepło generowane przez Ziemię nie pochodzi stąd, że w pobliżu narodzin młodego Słońca doszło do eksplozji supernowej. Takie wydarzenie byłoby katastrofalne dla istniejącego życia na Ziemi, jednak z drugiej strony mogło zapewnić warunki niezbędne do jego pojawienia się.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wysłanie człowieka na Marsa wymaga rozwiązania całego szeregu problemów technicznych, a jednym z nich jest samo lądowanie na Czerwonej Planecie. Dotychczas najcięższym obiektem, jaki udało się na niej posadowić jest ważący 1 tonę łazik Curiosity. Tymczasem wysłanie bardziej złożonej misji automatycznej czy w końcu ludzi, będzie wymagało przeprowadzenia miękkiego lądowania obiektu o masie od 5 do 20 ton.
      Christopher G. Lorenz i Zachary R. Putnam są autorami zamówionego przez NASA studium pt. „Entry Trajectory Options for High Ballistic Coefficient Vehicles at Mars”, które opublikowano w Journal of Spacecraft and Rockets.
      Zwykle lądujący obiekt wchodzi w atmosferę Marsa z prędkością około 30 Mach, szybko zwalnia, rozwija spadochrony, a na końcu ląduje za pomocą silników lub poduszek powietrznych. Niestety spadochrony nie skalują się dobrze wraz z rosnącą masą obiektu. Nowy pomysł polega na rezygnacji ze spadochronu i wykorzystaniu większych silników rakietowych, mówi profesor Zach Putnam z University of Illinois at Urbana-Champaign.
      Zaproponowana metoda zakłada, że gdy lądujący obiekt spowolni do prędkości Mach 3 zostaną uruchomione silniki hamujące o ciągu wstecznym, które na tyle go spowolnią, iż będzie mógł bezpiecznie wylądować. Problem jednak w tym, że manewr ten będzie wymagał dużej ilości paliwa. Paliwo to zwiększa masę misji, co z kolei czyni ją znacznie droższą, nie mówiąc już o tym, że to dodatkowe paliwo trzeba wynieść z powierzchni Ziemi, zużywając przy tym jeszcze więcej paliwa. Obecnie nie istnieje system rakietowy zdolny do wyniesienia takiej masy. Ponadto, co równie ważne, każdy kilogram paliwa oznacza kilogram mniej innego ładunku: ludzi, instrumentów naukowych, zaopatrzenia itp. itd.
      Gdy pojazd porusza się z prędkością ponaddźwiękową to jeszcze przed uruchomieniem silników tworzy się siła nośna, którą możemy wykorzystać do sterowania. Jeśli przesuniemy środek ciężkości pojazdu tak, by był on bardziej obciążony z jednej strony, poleci on pod innym kątem. Mamy pewną możliwość kontroli podczas wejścia w atmosferę, obniżania lotu i lądowania. Przy prędkości ponaddźwiękowej możemy użyć siły nośnej do sterowania. Po uruchomieniu silników możemy ich użyć do bardzo precyzyjnego lądowania. Mamy więc do wyboru, albo spalić więcej paliwa, by wylądować z jak największą precyzją, albo nie przejmować się precyzją, oszczędzić paliwo i wysłać tam jak najcięższy pojazd, albo też znaleźć złoty środek pomiędzy tymi rozwiązaniami, wyjaśnia Putnam.
      Zatem główne pytanie brzmi, jeśli wiemy, że będziemy uruchamiać silniki hamujące przy, powiedzmy, Mach 3, to jak powinniśmy sterować pojazdem by zużyć jak najmniej paliwa a zmaksymalizować masę ładunku. Wysokość, na jakiej uruchomimy silniki hamujące jest niezwykle ważna w celu maksymalizacji masy ładunku, jaką możemy wysłać. Ale również ważny jest kąt wektora prędkości pojazdu względem horyzontu, innymi słowy, jak ostro pojazd będzie nurkował, dodaje uczony.
      Putnam i Lorenz przeprowadzili wyliczenia, które dały odpowiedź na pytanie o sposób najlepszego użycia siły nośnej i optymalne techniki kontroli przy maksymalnej masie pojazdu w zależności od konfiguracji pojazdu, warunków atmosferycznych oraz szerokości geograficznej na jakiej będzie on lądował.
      Okazuje się, że najlepszym rozwiązaniem jest wejście w atmosferę tak, by wektor siły nośnej był skierowany w dół. Potem, w odpowiednim momencie, opierając się na czasie lub prędkości, należy podnieść wektor siły nośnej tak, by wyciągnąć pojazd z lotu nurkowego i żeby leciał on równolegle do planety na niskiej wysokości. Dzięki temu pojazd spędzi więcej czasu tam, gdzie atmosfera jest gęstsza, więc dodatkowo wyhamuje, dzięki czemu zaoszczędzimy paliwo potrzebne silnikom do lądowania.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      To kolizja, w wyniku której powstał Księżyc, dostarczyła na Ziemię składniki niezbędne do powstania życia, uważają naukowcy z Rice University. Ponad 4,4 miliarda lat temu Ziemia zderzyła się z inną planetą, a skutkiem tej kolizji było powstanie Księżyca. Amerykańscy uczeni twierdzą, że nie był to jej jedyny efekt. Ich zdaniem podczas zderzenia nasza planeta zyskała większość obecnego na niej węgla i azotu.
      Z badań nad prymitywnymi meteorytami wiemy, że Ziemia i inne wewnętrzne planety Układu Słonecznego są ubogie w lotne pierwiastki. Czas i sposób ich pojawienia się na Ziemi jest przedmiotem debaty naukowej. Nasza teoria jest pierwszą, która wyjaśnia, zgodnie ze wszystkimi dowodami geochemicznymi, czas i sposób pojawienia się tych pierwiastków na naszej planecie, mówi współautor badań Rajdeep Dasgupta.
      Prowadzone przez Dasguptę laboratorium specjalizuje się w badaniu reakcji geochemicznych zachodzących w głębi planety w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia. Podczas serii eksperymentów Dasgupta i jego student Damanveer Grewal postanowili przetestować hipotezę, że lotne związki chemiczne trafiły na Ziemię wskutek zderzenia z protoplanetą, której jądro było bogate w siarkę. Zawartość siarki jest tutaj istotna, gdyż dysponujemy licznymi dowodami eksperymentalnymi wskazującymi, że węgiel, siarka i azot są obecne w każdej części Ziemi, z wyjątkiem jej jądra. Jądro nie wchodzi w interakcje z resztą Ziemi, ale wszystko ponad nim, płaszcz, skorupa, hydrosfera i atmosfera są ze sobą połączone i wymieniają się materiałem, mówi Grewal.
      Od dawna istnieje teoria mówiąca, że Ziemia zyskała lotne pierwiastki z bogatych w nie meteorytów, które bombardowały planetę już po uformowaniu się jądra. Co prawda sygnatury izotopowe tych pierwiastków są zgodne z sygnaturami izotopowymi pierwiastków znajdowanych obecnie na prymitywnych meteorytach zwanych chondrytami węglowymi, to stosunek węgla do azotu jest różny. Na Ziemi wynosi on około 40:1, tymczasem w chondrytach węglowych jest to 20:1.
      Podczas swoich eksperymentów, w czasie których symulowano ciśnienie i temperatury podczas formowania się jądra ziemi, Grewal i jego zespół testowali hipotezę, zgodnie z którą mamy bogate w siarkę jądro, ale brakuje w nim azotu i węgla, przez co poza jądrem stosunek tych pierwiastków jest inny niż powinien. Podczas serii testów z uwzględnieniem różnych temperatur i ciśnienia Grewal obliczał, jak dużo węgla i azotu może dostać się do jądra przy trzech różnych scenariuszach: gdy nie ma w nim siarki, gdy jest 10% siarki i gdy siarka stanowi 25% jądra.
      Na azot niemal nie miało to wpływu. Pozostawał on rozpuszczalny w stopach powiązanych z krzemianami. Jedynie przy założeniu najwyższej koncentracji siarki obserwowaliśmy, że rozpoczynało się jego usuwanie z jądra. Węgiel zaś zachowywał się zupełnie inaczej. Znacznie gorzej rozpuszczał się w stopach z obecnością siarki i było go w nich około 10-krotnie mniej pod względem wagowym niż w stopach bez siarki.
      Po uzyskaniu takich wyników naukowcy, znając koncentrację i stosunek pierwiastków zarówno na Ziemi jak i na meteorytach, stworzyli symulację komputerową, której celem było opracowanie najbardziej prawdopodobnego scenariusza, wedle którego mamy na Ziemi takie a nie inny rozkład lotnych pierwiastków. Uzyskanie odpowiedzi wymagało sprawdzenia około miliarda(!) różnych scenariuszy i porównania uzyskanych w każdym z nich wyników z warunkami, jakie obecnie panują w Układzie Słonecznym.
      Okazało się, że wszystkie dostępne dowody – sygnatury izotopów, stosunek węgla do azotu oraz całkowita ilość węgla, azotu i siarki na Ziemi z wyjątkiem jej jądra – wskazują na to, że pierwiastki te trafiły na naszą planetę wskutek kolizji z planetą wielkości Marsa o bogatym w siarkę jądrze, w wyniku której powstał Księżyc, mówi Grewal.
      Nasze badania sugerują, że skaliste podobne do Ziemi planety mają większą szansę na nabycie pierwiastków niezbędnych do powstania życia, jeśli doszło tam do zderzenia z inną planetą zbudowaną z innych pierwiastków, prawdopodobnie pochodzącą z innej części dysku protoplanetarnego, mówi Dasgupta, który jest też głównym badaczem w finansowanym przez NASA programie CLEVER Planets. Celem tego programu jest badanie, jak niezbędne do życia pierwiastki mogły trafić na Ziemię i inne skaliste planety.
      Zdaniem Dasgupty jest mało prawdopodobne, by Ziemia zyskała wspomniane pierwiastki samodzielnie, w czasie swojego formowania się. To zaś oznacza, że możemy rozszerzyć obszar poszukiwań sposobu, w jaki pierwiastki lotne trafiają na jedną planetę i tworzą życie w znanej nam formie, dodaje Dasgupta.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...