Jednym z najważniejszych naukowych newsów tygodnia, miesiąca, a może nawet całego kwartału, było obserwacyjne potwierdzenie istnienie na Marsie wody w stanie ciekłym. Odkrycia dokonała wysłana i nadzorowana przez Europejską Agencję Kosmiczną sonda Mars Express Orbiter. Wydarzenie jest z wielu powodów istotne; sprawdziły się kilkudziesięcioletnie przewidywania naukowców, ale przede wszystkim kolejne misje mogą teraz zająć się weryfikacją hipotez odnoszących się do warunków, w jakich może powstać i rozwijać się życie.
Misja Mars Express wyruszyła z Ziemi w czerwcu 2003 roku, zaś na Marsie pracę rozpoczęła już w grudniu; za kilka miesięcy świętowane będzie więc piętnastolecie ciągłej pracy. Technologicznie sonda nie jest zbyt nowa, co odpowiada na pytanie, dlaczego woda została odkryta dopiero teraz. Zespół nadzorujący misję dokonał w jej oprogramowaniu pewnych zmian, w efekcie czego udało się nieco zwiększyć częstotliwość próbkowania, co przełożyło się na lepszą rozdzielczość otrzymywanych danych. Innymi słowy, Mars Express Orbiter patrzył ciągle na to samo, ale zaczął widzieć więcej.
I to wystarczyło. W okolicach bieguna południowego pod powierzchnią odkryto szerokie na 20 metrów i głębokie na minimum pół metra jezioro wody w stanie ciekłym. Oczywiście jest ona lodowata, ale ze względu na panujące tam ciśnienie, nawet temperatura poniżej zera nie powoduje jej zamarzania. Dodatkowo woda jest mocno zasolona, co pomaga utrzymać ją w ciekłym stanie skupienia. Czy możemy więc spodziewać się, że na Marsie wciąż istnieje życie? A może chociaż w wodzie zachowały się jakiekolwiek ślady wymarłych przed miliardami lat organizmów? No cóż, nie. A przynajmniej prawdopodobnie nie, bo choć szanse są niewielkie, nie możemy tego wprost wykluczyć.
Ciekawostką jest, że MARSIS, sonar radarowy umieszczony na sondzie, jest pierwszym tego typu urządzeniem, które znalazło się na orbicie innej planety. Zasada działania jest prosta – urządzenie wysyła modulowany sygnał, a następnie nasłuchuje tego sygnału odbitego od różnych elementów. W zależności od jego cech można określić, czy sygnał odbił się od powierzchni, czy od skały, czy właśnie, jak w tym przypadku, od wody w stanie ciekłym.
Kosmici, lecimy do was!
Chciałbym w tym miejscu rozentuzjazmować się do granic możliwości. Hej, w końcu odkryliśmy wodę na planecie, która jest jedną wielką, pozbawioną jakiegokolwiek życia, suchą, mroźną pustynią! W listopadzie zeszłego roku potwierdzono istnienie wielkich połaci lodu, a teraz mamy już wodę podaną niemal na tacy. W tym tempie za pół roku odkryjemy pierwsze formy życia, a za parę lat będziemy tam latać na kosmiczne safari. No, prawie. A w zasadzie to w ogóle nie.
Podstawowy problem z nowym odkryciem jest taki, że cały czas mówimy o Marsie. Marsie, który utracił swoją magnetosferę około cztery miliardy lat temu, w efekcie czego jest teraz dużym, ale martwym kawałkiem skały. Marsjańska atmosfera jest tak rzadka, że ciśnienie na powierzchni wynosi zaledwie 1% tego ziemskiego. Brak pola magnetycznego wystawia powierzchnię planety na działanie zabójczego dla życia promieniowania i w tym momencie nikt nie ma żadnych wątpliwości, że na powierzchni Marsa żadnego życia po prostu nie ma. Mało tego – nawet nie mamy pewności, czy kiedykolwiek jakiekolwiek życie tam istniało. Zadaniem nauki jest jednak weryfikacja; tezę o istnieniu życia musimy albo obalić, albo potwierdzić.
I właśnie w tym może nam pomóc odkryte w pobliżu bieguna jeziorko. Nie bez powodu odkrycie jest istotne. Samo w sobie nie znaczy jeszcze nic (a przynajmniej nie tak wiele), bo sama woda na Marsie występuje częściej, niż moglibyśmy się spodziewać, ale na nic nam była woda w postaci brył lodu. Co innego stan ciekły – to właśnie w wodzie prawdopodobnie narodziło się życie. Uważa się, że to w tak zwanej pierwotnej zupie (cóż za obraźliwa dla życia nazwa) pierwsze związki organiczne zaczęły łączyć się w pierwotne organizmy. Logiczne jest więc założenie, że na Marsie mógł zajść taki sam proces, a skoro tak było, to jego ślady można odkryć w odkrytym właśnie jeziorku. I to należy zbadać.
Ciekawość to pierwszy stopień do drugiego stopnia
To, co w opisywanym dzisiaj odkryciu jest fascynujące, to fakt, iż to spore jezioro solanki zostało odkryte w zasadzie przypadkiem. Przyrządy nie były skierowane w żadne konkretne, wytyczone wcześniej miejsce; nie istniały podejrzenia, które kazałyby naukowcom przyjrzeć się właśnie tej części planety. Płynie z tego prosty wniosek – takich jezior może być znacznie więcej. I jest to doskonała wiadomość, jeśli myślimy o organoleptycznym (choć bardziej pasowałoby tutaj łazikoleptycznym) zbadaniu marsjańskich złóż ciekłej wody. Oczywiście cały czas należy brać pod uwagę, że zbiornik jest jakimś absolutnym ewenementem, ale rozsądniej jest zakładać, że może ich być więcej.
Problemem jest jednak głębokość, na której ten zbiornik się znajduje. Według danych dostarczonych przez sondę Mars Express Orbiter, jeziorko oddzielone jest od powierzchni półtorakilometrową warstwą pyłu i lodu. Dla porównania – nowoczesny lądownik misji InSight, którą opisywałem na Tabletowo jakiś czas temu, będzie wwiercał się zaledwie pięć metrów w dół. Aby dotrzeć do jeziorka, potrzebowalibyśmy pojazdu, który dysponowałby 300 razy dłuższym wiertłem. Kolejnym problemem jest lokalizacja – okolice bieguna południowego przedstawiają znacznie większe wyzwanie logistyczne niż okolice równika, które aktualnie badane są przez łaziki. Dlatego też naukowcy studzą emocje – nie istnieje jeszcze technologia, dzięki której bylibyśmy w stanie dostać się do pierwszego odkrytego na Marsie zbiornika ciekłej wody. Szacunki zakładają, że stworzenie całej infrastruktury i technologii zajmie całe dziesięciolecia.
https://www.tabletowo.pl/2018/05/05/mininauka-15-nasa-insight-kolejny-ladownik-rusza-na-marsa/
Problemem jest także sama woda. Nie bez powodu co chwila wspominam o jej zasoleniu. Cecha ta dla nas jest jednocześnie pozytywna i negatywna; gdyby nie zasolenie, to prawdopodobnie woda by zamarzła, ale jednocześnie tak zasolone środowisko może być zbyt ekstremalne dla delikatnych cegiełek życia. I to jest kolejny powód studzenia emocji – odkrycie ciekłej wody nie oznacza odkrycia życia. Najbardziej prawdopodobny scenariusz zakłada, że wcale tam tego życia nie znajdziemy, ale ponownie – zadaniem nauki jest weryfikacja naszych założeń. A nie mam wątpliwości, że wszystkie agencje kosmiczne już zaczęły myśleć, jak się do tej weryfikacji zabrać.
Pewnym pocieszeniem może być istnienie antarktycznego jeziora Wostok. Kilka lat temu zespół rosyjskich naukowców wykonał serię odwiertów, by dostać się do wody. A, nie wspomniałem o jeszcze jednym – odwierty prowadzono na głębokość niemal czterech kilometrów! W 2012 udało się przebić do jeziora, a już rok później wyciągnięto pierwsze próbki. Niestety w wyniku błędów doszło do zanieczyszczenia pobranej wody, ale o tym możecie doczytać na własną rękę. Istotne jest, że w 2015 roku udało się wydostać próbki, jak twierdzili Rosjanie, niezanieczyszczone. Jeden z odkrytych typów DNA był całkowicie nieznany nauce, przy czym należy tu zaznaczyć, że próbki pobrane były z górnych warstw jeziora. Szacuje się, że na dole, tuż przy kominach hydrotermalnych, może ich być więcej, ale tak czy inaczej, liczy się istnienie ekstremofilów. Badania nad jeziorem Wostok cały czas trwają, ale skoro ekstremofile odkryto tutaj, to dlaczego nie miałyby istnieć również na Marsie?
Krok po kroku
Muszę przyznać, że odkrycie wody na Marsie fascynuje mnie jeszcze z jednego względu – konsekwencji. Od kilkudziesięciu lat przewidywano, że gdzieś ta woda wciąż może istnieć. Na planecie znajduje się mnóstwo dowodów, że Mars miał oceany, morza i rzeki; szacuje się, że nawet 1/3 powierzchni była pod wodą. Logiczne było więc założenie, że skoro woda znajdywała się na powierzchni, to powinna być także głębiej. No i, jak widzimy, przewidywania się sprawdziły. W tym momencie należy skupić się przede wszystkim na pytaniach, które nasunęły się po odkryciu. Jak się tam dostać? Jak zbadać ekosystem tak, by go nie zanieczyścić? Całe środowisko naukowców będzie musiało znaleźć odpowiedzi na te i na całą masę innych pytań. Wydaje mi się, że możemy być dobrej myśli, bo konsekwentnie, krok po kroku, dowiadujemy się coraz więcej. I tym miłym akcentem zakończę dzisiejszy materiał. Do następnego!
_
#MiniNauka to cykl, w ramach którego staram się przekuwać swoje naukowe (czy raczej popularnonaukowe) zainteresowania w treści popularyzujące wiedzę o świecie i zjawiskach w nim zachodzących. Poruszam się po obszarach fizyki, kosmosu i technologii przyszłości, nierzadko sięgając po inne, powiązane dziedziny, przy zachowaniu przystępnej formy i względnie prostego języka.