OVAJ mjesec je prepun dogodovština povezanih s potragom za drevnim životom na Marsu.

9. veljače je do Marsa uspješno stigla sonda Amal Ujedinjenih Arapskih Emirata koja će iz njegove orbite istraživati klimatske promjene i gubitak atmosfere. Dan kasnije je u orbitu Crvenog planeta stigla i kineska letjelica Tianwen-1 koja će u svibnju na površinu spustiti rover koji će tragati za biomolekulama i drugim naznakama života.

Četvrtak će biti posebno uzbudljiv jer će NASA tog dana na tlo Marsa pokušati poslati rover Perseverance koji će pretraživati krater Jezero u potrazi za drevnim fosilima.

Mada ove tri letjelice stižu iz različitih zemalja, Ujedinjenih Arapskih Emirata, Kine i SAD-a, svima njima je zajedničko da će tragati za "malim zelenim" (u ovom slučaju "malim crvenim"), odnosno za geološkim ili biokemijskim tragovima života.

>> Uskoro do Marsa stižu tri letjelice iz različitih zemalja, sve će tražiti istu stvar

Porazgovarali smo s astrofizičarom Bojanom Pečnikom, jednim od voditelja projekta Hipersfera, koji je doktorirao na Institutu za ekstraterestrijalnu fiziku Max Planck u Njemačkoj i upitali ga kakve bismo to organizme mogli naći na ovome inače prašnjavom i hladnom planetu.

Postoji li mogućnost da ćemo na Marsu naći žive mikroorganizme?

Atmosfera na Marsu je vrlo rijetka – tlak na njegovoj površini je svega 5% zemaljskog, takav je tlak kod nas u stratosferi na 20-ak kilometara iznad Zemlje. Stoga je Marsova atmosfera puno slabiji zaštitni omotač za njegovu površinu, nego što je naša atmosfera za Zemljinu. Vrlo je hladno, a do tla dopire velika količina ultraljubičastog i drugog, po život štetnog, zračenja od Sunca i iz svemira.

Zbog toga ne očekujemo pronaći žive mikroorganizme na površini Marsa, ali nije sasvim isključeno da bismo ih jednog dana mogli pronaći dublje pod površinom. Naime, dosadašnja istraživanja su pokazala da veliki dijelovi Marsa malo ispod površine sadrže značajne količine vodenog leda. U ljetnom periodu dio tog leda se otapa i tad nastaju uvjeti u kojima bi možda i neki ekstremofili sa Zemlje mogli preživjeti. 

Ekstremofili su organizmi sposobni preživjeti u okolišu koji je vrlo hladan ili vruć, slan ili kiseo, odnosno u uvjetima koji su dosta drugačiji od onih u kojima obično pronalazimo život. Takvi uvjeti nisu naročito pogodni za nastanak života, ali ako su jednom davno Marsom vladali povoljniji uvjeti, moguće je da je nastao život i da su njegovi ekstremniji predstavnici preživjeli i do današnjih dana. Moguće je, ali je vrlo malo vjerojatno. Potraga za životom na Marsu prvenstveno je orijentirana na geološke i biokemijske tragove ostataka prošlog života.

U slučaju da nađemo žive organizme, kako bi oni mogli izgledati?

Potencijalni živi organizmi na Marsu boravili bi dovoljno duboko ispod površine da budu zaštićeni od solarnog i kozmičkog zračenja. Vjerojatno bi bili slični mikroorganizmima iz Zemljinog permafrosta.

U ranim stadijima razvoja Sunčevog sustava relativno često se dešavalo da su veći asteroidi udarali u površinu svih planeta, pa tako i Zemlje i Marsa. Ponekad su ti udari bili toliko intenzivni da su krhotine s površine planeta mogle odletjeti u svemir, lutati tisućama godina u međuplanetarnom prostoru i onda pasti na susjedni planet. Naprimjer, Allan Hills 84001 je fragment meteorita sa Marsa koji je u 80-im godinama pronađen na Antarktiku. 

Postoji mogućnost da je život nastao na jednom planetu i da je tim mehanizmom bio prenesen na susjedni planet. Takvu teoriju zovemo panspermija, i ona bi dobila bitnu potvrdu kad bi npr. na Marsu pronašli ostatke života sličnog našem.

Dosadašnja istraživanja ukazuju da je Mars u dalekoj prošlosti imao uvjete dosta slične uvjetima na ranoj Zemlji, pa je za očekivati da bi se i život mogao razviti na sličan način, odnosno da bi mu fizionomija mogla biti dovoljno slična da bi ostatke koje pronađemo znali prepoznati kao tragove prošlog života.

Postoji li mogućnost da nađemo kompleksnije organizme od bakterija, poput životinja ili biljaka?

Mislim da je za to šansa izuzetno mala. Ipak, bilo bi vrlo uzbudljivo ako bi uspjeli pronaći fosilizirane oblike kompleksnijeg života. 

Šansa da pronađemo žive kompleksne oblike života praktički je jednaka nuli. Mislim da je vjerojatnije da na Marsu pronađemo znanstvenu koloniju vanzemaljaca iz drugog planetarnog sustava nego da pronađemo aktivan domicilni kompleksan život. Pri tom ne mislim da postoji ikakva mogućnost da ćemo na Marsu naći male zelene sa Proksime Centaur.

Neki znanstvenici smatraju da je u davnoj prošlosti površinom Marsa tekla voda dovoljno dugo za razvoj života dok drugi smatraju da su razdoblja s tekućom vodom bila kratka i da Crveni planet nije nikada bio dovoljno dugo gostoljubiv za razvoj mikroorganizama. Koja teorija je dominanta, odnosno s više dokaza?

Gusta atmosfera je nužna kako bi voda mogla biti u tekućem stanju na površini planeta. Ako nema guste atmosfere koja služi kao zaštitni omotač, vodeni će led pri niskom tlaku sublimirati u plin.

Geološke formacije detaljno snimljene sa orbiterima koji kruže oko Marsa, kao i geološka i kemijska ispitivanja koja su dosad odradili landeri i roveri, ukazuju da je Marsom u prošlosti duže vrijeme bilo tekuće vode. Da li je to duže vrijeme bilo dovoljno dugo za razvoj života, to je nešto što ćemo tek istražiti.

Rover Perseverance kao jedan od zadataka ima za prikupiti zanimljive uzorke tla i ostaviti ih na jednoj ili na nekoliko lokacija otkuda ih buduća misija na Mars može pokupiti i vratiti na Zemlju, gdje ih možemo detaljno ispitati u našim laboratorijima.

Uzbudljiva mogućnost za detaljnije istraživanje povijesti Marsa svakako je i ljudska ekspedicija na kojoj radi američka tvrtka SpaceX. Moguće je da će već krajem ovog ili početkom sljedećeg desetljeća ljudi hodati Crvenim planetom i imati priliku detaljnije istražiti pitanje života na Marsu.

Ove godine tri svemirske letjelice stižu do Marsa. Da nije bilo tehničkih problema, stigla bi i četvrta (ESA/Rusija). Misija svih letjelica je na neki način povezana s potragom za drevnim životom na Marsu. Kako to da su ove godine do Marsa trebale stići čak 4 letjelice ?

Mislim da se radi o spletu okolnosti. Naime, Mars i Zemlja kruže oko Sunca u različitim orbitama i često su dosta udaljeni jedan od drugog. Tako da se prozor za slati robotske sonde na Mars otvara tek svake dvije do dvije i pol godine, te nije dugo otvoren.

Stoga je to glavni razlog zašto više zemaljskih letjelica ovih dana stiže na Crveni planet.

Dodatno, razvojem svemirskih tehnologija, izgradnja i lansiranje satelita više nije prerogativ samo najmoćnijih svjetskih sila, već u tu domenu ulaze i drugi igrači željni dokazivanja. Letjelice koje u veljači stižu na Mars imaju sasvim različite instrumente i ne bave se istim vrstama istraživanja, već samo imaju zajednički, medijski seksi nazivnik "potrage za životom".

Istraživanje Marsa traje već desetljećima i sa njegovim napretkom se polako približavamo odgovoru na pitanje je li život na Zemlji jedinstvena pojava, ali nema govora o tome da su tri novopridošlice u međusobnoj utrci za nekim specifičnim ciljem. 

Što vi mislite, na kojem planetu ili mjesecu je najveća vjerojatnost da nađemo žive organizme?

Mars je jednom davno mogao imati jednostavan život kakvog mi poznajemo. Jupiterovi mjeseci Europa i Ganimed, sa svojim dubokim slanim oceanima pod ledenom korom te plimnim i moguće geotermalnim izvorima energije i danas imaju okoliš sličan ranoj Zemlji, pa su izgledne mete za istraživanja u nadolazećim desetljećima i pronalazak života sličnog našem. 

Saturnov Enkelad je, iako bitno manji, sličan Europi i Ganimedu pa je u tom kontekstu također vrlo zanimljiv. Letjelica Cassini pronašla je dokaze za kompleksne organske spojeve u ispusima vode koja je prodirala kroz pukotine Enkeladove ledene kore.

Meni osobno najzanimljiviji je Saturnov mjesec Titan, koji je toliko velik da ima vlastitu gustu atmosferu. Da kruži oko Sunca, Titan bi bio planet. 

Na njegovoj površini vlada velika hladnoća, oko minus dvjesto stupnjeva Celzijevih pa nema tekuće vode, ali zato ima jezera od metana i etana, a metan također u pahuljicama sniježi iz Titanovih oblaka. Površinska temperatura dušika, glavnog plina Titanove atmosfere, bliska je njegovoj trojnoj točki. Sve to zajedno otvara zanimljive biokemijske mogućnosti za život baziran na organskim spojevima, ali ipak bitno različit od ovog kojega poznajemo.

Zbog toga NASA aktivno razmatra različite koncepte kako jednog dana poslati mobilnu robotsku sondu i na Titan, u vidu zračnog broda ili polupodmornice.  

Zašto je NASA izabrala baš krater Jezero?

Rover Perseverance peti je rover koji je NASA poslala na površinu Crvenog planeta. Trebao bi sletjeti na još neistraženo područje – krater Jezero. Letjelica s roverom će ga pokušati spustiti u drevno korito jezera i deltu rijeke široku 45 kilometara koji se nalaze u tom krateru, što će biti jako opasan pothvat jer to područje obiluje pješčanim dinama, strmim liticama, gromadama kamenja i malim kraterima.

Krater Jezero je jedno od najboljih mjesta u potrazi za drevnim životom jer je prije nekih 3.9 milijardi godina vjerojatno bio ispunjen vodom i imao formu jezera. Dosadašnje analize su pokazale da su naslage u krateru bogate mineralima koji nastaju u prisutnosti vode, što znači da je tamo nekada mogao postojati i život. U takvim sličnim sedimentima na Zemlji obično nalazimo fosile, stoga je moguće da će ih rover otkriti i na ovome području.

Prije više milijardi godina Mars je vjerojatno bio puno toplije mjesto, na kojem je bilo tekuće vode na površini, što znači da se tamo u dalekoj prošlosti mogao razviti život. No Crveni planet je s vremenom izgubio atmosferu i velik dio vode te je postao suho, hladno i negostoljubivo područje kakvim ga vidimo danas.

Prije 3.9 milijardi godina, kada je na Marsu vjerojatno bilo tekuće vode, u njegovu se površinu zabilo veliko tijelo iz svemira i stvorilo krater koji se zatim napunio vodom. Danas je taj krater prazan, ali ožiljci koje vidimo na površini pričaju priču o davnoj prošlosti punoj rijeka i jezera.

Naime, letjelice koje orbitiraju oko Marsa su na tom mjestu snimile formaciju koja nalikuje na veliku riječnu deltu u obliku lepeze. Ta delta nalikuje području na kojem se rijeka Nil susreće sa Sredozemnim morem.

Bijele pješčane plaže na Marsu?

Planetarna znanstvenica Briony Horgan, članica znanstvenog tima iza rovera Perseverance, smatra da je ovo mjesto idealno za potragu za fosiliziranim organizmima jer su se drevne rijeke ulijevale u ovo jezero i odlagale u njega organske i druge potencijalne znakove života. Delte i dna jezera mogu sačuvati blatnjave sedimente koji su sačuvali dokaze o biološkom životu ili drugom organskom materijalu.

Iako na Marsu postoje i druge formacije koje nalikuju na korita rijeka, jezera i delta, u krateru Jezero su otkriveni i posebni minerali. Naslage tih minerala, karbonata, nalazimo po cijelome krateru.

"Moguće je da je ovo drevno jezero nekada imalo prekrasne bijele pješčane plaže", kazala je Horgan.

U jezerima na Zemlji mikrobi vole rasti u velikim kolonijama tik ispod površine vode. Stoga, kada je na Marsu isparilo jezero, možda su karbonati uspjeli zarobiti dio tih mikroba i sačuvati ih, kao što se znalo dogoditi na našem planetu.

Rover ima minijaturni helikopter

Rover Perseverance ima 19 kamera kojima će slikati prekrasan krajolik Marsa, dok će četiri ostale snimati proces ulaska u atmosferu i slijetanja na tlo. Teži oko 1050 kg, a opremljen je i minijaturnim helikopterom Ingenuity koji teži samo 1.8 kilograma.

Ovaj strojček će biti prva takva naprava koja će letjeti nekim drugim planetom. Autonomni testni helikopter ima ugrađenu kameru, a napajat će se putem solarne ploče, no na sebi neće imati drugih znanstvenih instrumenata.