Kaukaista elämää?
Galaksimme syvyyksistä on jo löytynyt lukuisia aurinkokunnan ulkopuolisia planeettoja ja planeettakuntia – heinäkuun 15, 2016, eksoplaneettoja on tunnistettu jo 3472 kappaleta, yhteensä 2,597 planeettakunnassa, joista 589 on moniplaneettakuntia (exoplanet.eu). Havaintojen perusteella voidaan arvioida että lähes jokaisella (kertaluokalleen jokaisella) töhdellä on olemassa ainakin yksi kiertolainen. Näiden löytöjen myötä keskeiseksi havaintohaasteeksi on tullut noiden kaukaisten maailmoiden olosuhteiden määrittäminen: mikä on kunkin planeetan etäisyys sen emotähdestä, mikä on emotähden lämpötila, ja mikä on planeetan massa, eli voiko se pitää yllään ilmakehää. Nämä tekijät yhdessä määräävät planeetan lämpötilan; meitä kiinnostavat tietenkin suuresti sellaiset tapaukset joissa lämpötila näyttäisi asettuvat alueelle missä vesi pysyy nestemäisenä – eli alueelle missä maaillisen elämän kaltainen elämä olisi mahdollista.
Elämälle mahdollisiiin olosuhteisiin vaikuttaa myös planeetan koostumus ja tiheys – oletamme että elämää voisi esiintyä vain kiviplaneetoilla joilla on olemassa kiinteä pinta, jolla pinnalla vesi voi olla olemassa nesemäisessä muodossa. Planeetan massasta ja koostumukseseta voidaan tehdä myös joitakin (joskin epävarmoja) päätelmiä siitä voisiko planeetalla olla käynnissä tektoniikka, joka pitäisi yllä hiilen kiertoa orgaanisen/mineraalisen ja kaasumaisen muodon välillä, ja samalla pitäisi yllä eliökunnan stabiileja olosuhteita.
Tietystenkään nuo olosuhteet – vaikka olisivatkin elämälle suotuisat – eivät vielä kerro siitä onko siellä elämää. Elämän itsensä havaitseminen ja tunnistaminen näin pitkän matkan takaa pn varsin haastavaa. Oletetaan että elämän tunnusmerkit voisivat erottua helpoiten planeetan ilmakehän koostumuksesta, jota on jo mahdollista havaita erottelukykyisillä teleskoopeilla, kuten Hubblen avaruusteleskoopilla. Näihin asti on ajateltu että ilmakehässä esiintyvä happi olisi varsin varma elämän indikaattori, onhan kaikki Maankin ilmakehän happi eliökunnan eli kasvien fotosynteesin tuottamaa. Mutta mutta…. tämä asia ei olekaan ihan niin itsestään selvää!
Curiosity –mönkijän keräämät tiedot Marsin Gale kraaterista osoittavat, että siellä esintyy varsin runsaasti mangaanioksidia. Nina Lanzan tutkimusryhmä raportoi, että tätä yhdistettä on voinut syntyä merkittäviä määriä vain hapellisissa olosuhteissa; lisäksi sen esiintyminen sedimenttikivien pinnoilla ja halkeamissa osoittaa että tuo yhdiste on kertynyt sinne virtaavan veden kuljettaman http://www.manyworlds.space/index.php/2016/07/01/the-confounding-world-of-remote-biosignatures/. Nämä havainnot osoittavat että Marsin pinnalla on jossakin vaiheessa ollut jonkin kokoinen happea sisältävä ilmakehä, samaan aikaan kun sen pinnalla on ollut nestemäistä vettä. Etähavaintona tämä yhdistelmä vaikuttaisi vahvalle bioindikaatorille. Ei voi olla totta!
Nina Lanza tarjoaakin toisenlaisen, abioottisen selityksen hapelliselle Marsissa esiintyneelle hapelle: Happea on vapautunut suuret määrät ilmakehään siinä vaiheessa kun planeetan (magneettikenttä katosi ja sen) vesi alkoi hajota UV-säteiyn vaikutuksesta. Kevyt vety karkasi nopeasti avaruuteen, mutta happi jäi kaasumaiseen muotoon niin kauaksi aikaa että se sitoutui erilaisiin mineraalien oksideidhin.
Näin ollen hapellisia ilmakehiä voi syntyä muutenkin kuin elävän biosfäärin ja sen harjoittaman vedenhajotustoiminnan tuoteena. Elämän varmaksi indikaattoriksi ilmakehästä pitäisi löytyä muitakin eloperäisiä kaasuja, kuten metaania, typpioksidia tai vetysulfidia. Mutta näiden pitoisuudet – ainakin Maan elämän tuottamina – ovat toivottaman matalia havaittaviksi.
Eräs – ihan pistämätön – elämän tunnusmerkki olisivat sellaiset planeetan pinnan absorbtio/emissiospektrit, jotka osoittasivat siellä olevan joitakin pigmenttejä jotka absorboivat vain tietyillä aallonpituuksilla. Niinkuin maan kasvien klorofyllipigmentit, jotka absorboivat sinistä ja punaista valoa, ja heijastavat pois vihreän, ja pitkäaaltoisen punaisen valon. Tätä voimakasta pitkäaaltoistapunaista emissioaluetta Maan spektrissä kutsutaan ”punaiseksi reunaksi (Red edge)”. Se edustaa kasvikunnan omaa lämmönsäätelyjärjestelmää.
Muille eläville planeetoille tuo absorbtio/emissiospektri olisi toki jotenkin toisenlainen, ja edustaisi sen planeetan valo-olosuhteita – eli olisi riippuvainen sinne sisääntulevan säteilyn laadusta ja määrästä. Kuitenkin se osoittaisi että planeetalla on käynnissä valoenergian keräysjärjestelmä, joka käyttää hyväkseen vain tiettyjä valon aallonpituuksia.
Biosignatuurien tunnistaminen kaikessa haasteellisuudessaan ja moniselitteisyydessään on näinä aikoina kehittymäsä ihan omaksi tieteenalakseen….
Hieman läheisemmästä mahdollisesta, muinaisesta tai vieläkin sinnittelevästä elämästä Marsissa.
Mikään taho ei ole kiinnostunut maksamaan miehitettyä tieteellistä tutkimuslentoa Marsiin. Kuinkas on halvempi näytteenottolento? Sekin viipyy ja viipyy. Nasan seuraavaa mönkijä kerää näytteitä mutta ne jäävät Marsiin odottamaan noutajaansa joskus tulevaisuudessa.
Vaikka siellä ei olisi elämän häivähdystäkään, olisihan Mars-näyte joululahja geologeille. Onko niin, ettei näytteitä uskalleta palauttaa Maahan?
Kyllä naytteenpalautuslento Marsiin olisi valtava unelmien täyttymys kaikille sen aiheen tutkijoille. Esteenä ei ole se etteikö niitä uskallettaisi tuoda Maahan – niiden käsittelyyn täällä on sovittu jo hyvin tarkat turvatoimet, eli ne eristetään tiukimman turvatason laboratorioihin. Mutta esteenä – voi niin ylipääsemättömänä – on palautuslennon hinta. Se on niin toivottaman kallis operaatio siksi kun sinne pitäisi kuljettaa myös se paluupolttoaine; ja mieluiten vielä samassa aluksessa kuin se minkä on tarkoitus tulla myös takaisin. Jokainen kuljetettava gramma maksaa maltaita…
Kiitti vastauksesta koskien turvatoimia.
Eikös se näytteenhaku menisi samalla taktiikalla, kuin Kuulennoilla?
Emoalus jäisi kiertämään Marsia, laskeutujan suurin osa jää Marsiin ja sen mukanaan viemä pieni raketti nostaisi näytepurkin emoalukseen, joka palaa Maahan.
Ursan uutisissa 16.07. lukeekin:
”Nasa piti perjantaina lehdistötilaisuuden, jossa se kertoi vuonna 2020 punaiselle planeetalle lähetettävästä kulkijasta.
Uuden kulkijan tiedeohjelmassa painotetaan elämän merkkien löytämistä.
Kulkija pudotetaan alueelle, jossa muinainen ympäristö on saattanut olla suotuisa elämälle.
Näytteitä myös säilötään siltä varalta, että joku myöhemmistä Mars-lennoista palauttaa ne Maahan.”
Eli seuraava vuonna 2020 laukaistava mönkijä tulee tekemään suurimman työn.
Sitten käydään noutamassa näytteet.
Jos Curiosityn toimittaminen Marsiin maksoi yhden miljardin dollaria (ilman käyttökustannuksia), niin eihän suuruusluokka ole paljoa mitään verrattuna vaikka maailman asevarustelun ja sodankäynnin kustannuksiin.
Päätös on poliittinen.
Hmm, Kiinan talous porskuttaa mukavasti ja taikonautit lentelevät moderneissa aluksissaan…
Kaikki tietenkin toivovat että näytteenhakulento – tai vaikkapa se miehitettykin lento joku päivä vielä toteutuu. Ja varmaan toteutuukin. Mutta kaikilla menetelmillä, myös tuon kiertoradalle jäävän emoaluksen avulla, namä reissut tulevat olemaan ihan valtavan kalliita. Lieneekin mahdollista että pikemmin toteutuu se Mars-One ohjelman ajama yksisuuntainen miehitetty lento, eli pysyvän kolonian perustaminen Marsin pinnalle. Jos se toteutuu, niin se taas varmasti myös edistää paluulentoja…Kyllä vielä joskus. 2030-lukua on joissakin Mars-ohjelmissa lupailtu…
Ja siinä olet tietenkin aivan oikeassa että ihmiskunta käyttää suuren osan varaoistaa ihan pelkkään hölmöilyyn…
Jos Marsiin matkaa ihmisiä, sinne kulkeutuu myös Maan mikrobeja. Jos mikrobikontaminaatio on todellinen riski Marsin hypoteettiselle elämälle, silloin Marsiin voi kaiketi mennä vasta jos pidetään varmana että siellä ei ole elämää.
En tiedä onko kontaminaatioriski todellinen. Jos ei ole, silloin luotainten steriloinnin voisi turhana lopettaa. Jos on, silloin taas miehitettyjen Mars-lentojen suunnittelu kuulostaa kyseenalaiselta. Nykytilanne jossa steriloidaan luotaimia ja samanaikaisesti kaavaillaan ihmisiä planeetan pinnalle kuulostaa minusta loogiselta ristiriidalta itsensä kanssa. Se on perusteltavissa vain jos asioita ajavat eri yhteisöt joiden suhtautuminen kontaminaatioriskiin on erilainen. Mutta kummallista on että ryhmät eivät väittele keskenään kontaminaatiosta. Vähän surrealistinen tilanne.
Näin on. Luulen että kun kukaan ei tiedä mikä on todellinen tilanne, niin siihen reagoidaankin jotenkin puoliksi tosissaan; ei ihan uskoen, ei ihan kieltäen. Lopputulos on absurdi, kuten sanot.
Yksi näkökohta on että Marsin ilmakehä on sen verran ohut että jos siellä on happea, siitä muodostuva otsonikerros luullakseni koskettaa pintaa. Ehkä happi sitoutui siitä syystä pintaan melko tehokkaasti.
Olisikohan tuo sitten aiheuttanut sen että pintakerros on niin voimakkaasti hapettava – sisältää jotakin peroksideja??
Ja sitten tuon oletetun hapen – ja hapettavuuden vaikutukset elämälle: happihan on tosi myrkyllistä anaerobeille eliöille, oli ainakin oli aikoinaan hyvin tuhoisaa Maan alkuperäiselle mikrobistolle. Myös peropksidit ovat biosidejä. Siispä se (mahdollinen) hapellinen vaihe Marsin ilmakehässä ei todellakaan olisi ollut indikaatio elämästä, vaan paremminkin (mahdollisesti) olemassa olleen elävän planeetan steriloitumsvaihe. Totaalinen sukupuutto!