Warum hat Methan auf dem Mars entfacht unsere Suche nach Leben auf anderen Planeten
Mengen des Gases auf dem roten Planeten sind schäbig, aber Neugier der Rover Analyse könnte Astrobiologen zu fernen Welten und wässrigen Monde
Die Existenz von Leben außerhalb der Erde ist so tief, dass nur wenige andere Sagans Vorsicht mehr verdient sein könnte, dass außergewöhnliche Ansprüche außergewöhnliche Beweise brauchen eine Perspektive. Was sonst konkurriert? Beweis für Gott? Der Nachweis, dass wir, wie ein Oxford-Professor spekuliert hat, glücklosen Zeichen in einer Computersimulation?
Die Ankündigung dieser Woche, die Nasa Curiosity Rover erkannt hatte, dass ungewöhnliche Ausbrüche von Methan auf dem Mars aufgefordert eine Flut von Spekulationen, dass das Gas von außerirdischen Lebensformen – kam, die Mikroben auf dem Mars, das Gas viel als Buttern könnte passiert auf der Erde.
Aber als Beweis für das Leben geht, Methan ist nicht außergewöhnlich.
Mehr als 90 % des Methans in der Luft auf der Erde kommt von lebenden Organismen. Und zwar deshalb, weil die Erde ist reich an Leben. Auf dem Mars, die Menge an Methan im Umlauf ist Schlappe: über einen Teil pro Milliarde, mit Ausbrüchen erreichen 10 mal so hoch. Das gesamte Kontingent könnte aus geologischer Prozesse im Inneren des Planeten und Abbau von Chemikalien, die auf Meteoriten kommen UV-Strahlen kommen.
Und so ist die Jagd auf um mehr zu erfahren. Hier steht die Nasa ein Problem. Der Curiosity Rover wurde nicht vor Ort Unterschrift der Vergangenheit oder Gegenwart Leben entwickelt. Seine Aufgabe ist es vielmehr, eher konservativ: poke, zerquetschen und schnüffeln Martian Felsen und Boden um herauszufinden, ob der Planet einmal war oder noch ist, gastfreundlich zu leben. Homing in auf die Quelle des Methans – was auch immer das sein mag-könnte Jahre dauern.
Wie auf der Erde könnte die Reste der früheren Leben in Felsen in Form von Mikrofossilien lauern. Aber auch gute Hinweise werden schwer zu bekommen. "Neugier ist ein sehr fähiger Rover, aber es ist nicht gut gerüstet, um Felsen zu verhören und sagen gibt es Beweise für das Leben oder vergangenen Leben in ihnen," sagte Dr. Carl Pilcher, kommissarische Leitung der Nasa Astrobiology Institute am Ames Research Center in Kalifornien.
Ein Instrument auf Neugier, namens Sam (Probenanalyse bei Mars), kann für organische Verbindungen in den Martian Felsen testen, wenn sie von der Rover Bohrmaschine pulverisiert wurde. Wenn Mission Controller Glück hatte, könnte der Rover spezifische und komplexe organische Chemikalien erkennen, dass lebende Organismen in zerfallen, aber die Chancen gering sind.
"Das dürfte nicht passieren, zumindest teilweise weil wir wissen, dass in den Proben Oxidantien werden. Perchlorat ist allgegenwärtig auf dem Mars, und wenn man eine Probe mit organischen Stoffen und Perchlorat aufheizt, es oxidiert in Kohlendioxid,", sagte Pilcher. Das heißt, zerstört die Messung der Rover messen will.
Aber die Neugier-Team hätte anders zu fassen, ob das Methan von außerirdischen Lebensformen kommt. Um die Empfindlichkeit von ihren neuesten Messungen zu steigern, sie verbrachte ein Jahr sammeln marsianische Luft und bereicherte sie durch das Entfernen des Kohlendioxids. Wenn sie die Luft noch mehr bereichern können, könnte sie Unterschiede in Kohlenstoff-Isotope in das Methan vor Ort. Leben auf der Erde begünstigt Kohlenstoff-12 über das schwerere Isotop Kohlenstoff-13. Die Signatur kann Methan gebildet von Leben und das von anderen Prozessen machte unterscheiden. Aber auch hier gibt es ein Problem. Der Prozess verbraucht eine Menge Energie und Neugier hat immer noch seine Hauptaufgabe zu tun: Klettern die 5km-hohe Mount Sharp in der Mitte der riesigen Gale Krater auf den Planeten zu studieren der geologischen Vergangenheit.
Keine Planeten jenseits der Erde ist mehr als Mars studiert. Aber andere Körper im Sonnensystem gibt, wenn überhaupt, mehr aufreizend für viele Astrobiologen. Europa, eine der mehr als 60 Monden, die Jupiter umkreist scheint ein Meer von Wasser unter der Oberfläche sloshing haben. Das Hubble-Weltraumteleskop hat gesehen, was aussieht wie eine Wolke aus dem Wasser platzt aus den Mond in den Weltraum. Eine vorgeschlagene Mission, Europa Clipper flog eine Sonde um Jupiter auf einer Umlaufbahn, die vorbei an Europa zu suchen, Zeichen der Bewohnbarkeit schwingen würde. "Europa ist von großem Interesse, aber es ist in einer Umgebung mit sehr intensiven Strahlung", sagte Pilcher. "Es ist auch tief im Inneren Jupiters Schwerkraft gut, was bedeutet, das Raumfahrzeug beschleunigt, da es in Richtung Jupiter stürzt, also wenn Sie wollen, um Europa für längere Zeit zu bleiben Sie benötigen viel Energie, um Ihr Raumschiff zu verlangsamen."
Ein weiterer Ort, der die Suche nach ET reizt ist Enceladus, einen winzigen Mond des Saturn, nur 250km breit. Enceladus hat flüssiges Wasser unter der Oberfläche zu, obwohl einige findet seinen Weges heraus. "Enceladus ist die Lieferung von Wasser, um Speicherplatz auf einer regelmäßigen Basis, und wisst ihr was: Es enthält Salze und organischen Verbindungen," sagte Pilcher. Es ist nicht so hart als in einer Strahlung Umgebung Europa, aber es ist weiter entfernt – über zweimal die Entfernung zum Jupiter.
Angesichts der Fülle von viel versprechenden Orten zu suchen, wo die Nasa ihre Bemühungen konzentrieren sollte? "Wir können nicht sagen, was der beste Kandidat ist. Das ist die Schönheit der Wissenschaft: Es ist unbekannt. Wir wissen nicht, was die Natur draußen noch tut. Aber was wir tun ist, herauszufinden. Natur kann überall Leben erschaffen werden und finden wir Beweise dafür, oder es könnte auch anders sein. Wir wissen nicht."
Neugier kann nie die Quelle der Methan-Federn bestätigen, die es in der marsianische Luft geschnüffelt hat. Aber vielleicht eine Follow-up-Mission, Mars2020, benannt. Wenn Neugier nachempfunden, wird nächsten Mars-Rover der Nasa eine Upgrade zu einer Suite von Instrumenten haben. Unter ihnen entscheidend ist ein Tool namens Sherloc, die detaillierte erstellen können Karten von Mineralien und organischen Stoffen in Felsen. Im Gegensatz zu den Sam-Instrument auf Neugier finden es Organics links in den Felsen vom alten Leben ohne sie zu zerstören.
Aber um zu überzeugen, muss der Beweis für außerirdischen Lebensformen so außergewöhnlich angesehen werden. Das heißt, Chemie, Struktur hinausgehen.
"Die Chancen sind, dass wird es immer Pessimisten, aber wenn Sie die richtigen chemischen Reste gefunden, und sie erschien in einer Weise, die die Strukturelemente einer alten Zelle hatte, und besonders wenn Sie mehrere, und sogar eine gefangen in den Prozess der Teilung, dann, dass Kombination the Smoking Gun wäre", sagte Pilcher.
NASA Astrobiology Institute Mitte der 1990er Jahre nicht lange nach einrichten Wissenschaftler bei der Agentur eine Pressekonferenz zu verkünden, was sie glaubten Zeichen des alten Lebens in ein Martian Meteorit ALH84001, die in die Antarktis fiel auf.
Einige Wissenschaftler glauben nun die Beweise, aber Arbeit an Meteoriten, gepaart mit den ersten Entdeckungen von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems überzeugt Nasa, brauchte es ein Institut, wo Wissenschaftler aus verschiedenen Bereichen zusammen, um Fragen des Lebens anderswo studieren zu bringen.
Die Entdeckung von Leben außerhalb der Erde würde sofort weitere Fragen wecken. Hat Lebensform auf einem Planeten und auf Felsen aufgewirbelt durch Kollisionen im frühen Sonnensystem zu anderen hinreißen? Wie dann ist Leben in diesen Orten entstanden? Eine weitere Möglichkeit nennt Pilcher n = 2: eine zweite Genesis des Lebens.
Alles Leben auf der Erde kommt von einem gemeinsamen Vorfahren. Wenn wir einen zweite Ursprung des Lebens gefunden, könnten wir es mit dem Leben vergleichen, die wir wissen, die und beginnen zu verstehen, was zum Leben wesentlich ist.
"Die Frage ist, ob das Universum ist lebhaft oder einsam," sagte Pilcher. "Gibt es Leben auf der ganzen Universum, oder ist das Leben ein seltenes Phänomen?" Es ist fast so tiefgründig zu erfahren, dass Leben nicht an einem Ort entstanden, das bewohnbar ist. Warum es hier und nicht dort bilden?"
Leben außerhalb der Erde
Roboter Leben: Leben auf der Erde ist auf Basis von Kohlenstoff, aber auf anderen Planeten, Silizium die führende Rolle übernehmen könnte. Richard Dawkins spekuliert, dass genauso wie Menschen Roboter bauen, die uns eines Tages als die dominante Spezies auf der Erde ablösen könnte, das gleiche auf einem anderen Planeten bereits passiert sein könnte.
Aquatic aliens: Weltraumteleskope haben Planeten außerhalb unseres Sonnensystems gefunden, die in Wasser vollständig bedeckt. Ein, Kepler 62f, liegt 1.200 Lichtjahre entfernt. Wasserwelten Meerestiere können Biolumineszenz in den dunklen tiefen kommunizieren und geflügelte Organismen entstehen ähnlich wie fliegende Fische, sagen Forscher. Ihre Technologie ist unwahrscheinlich, wie die unsrige sein, da Elektrizität, Feuer und Metallurgie problematisch sind unter Wasser.
Eis Wesen: Eisigen Monde, wie Europa, umkreisenden Planeten weit von ihren Stars könnte Leben trotz des Empfangens so wenig Sonnenlicht Hafen. In diesem Jahr wurde eine Gemeinschaft von Tausenden von verschiedenen Bakterien in einem See unter 800 Kubikmeter Eis der Antarktis entdeckt. Mit kein Sonnenlicht brach die Bugs Mineralien für Energie. Lewis Dartnell, ein Astrobiologe an der Leicester University spekuliert, dass Mikroben auf eine Eiswelt in Fasern, Energie aus dem Magnetfeld gewinnen antreten konnte.
Humanoiden: Anstatt fühlenden Blobs oder kleinen grünen Wesen könnte außerirdischen Lebensformen unheimlich uns aussehen. Simon Conway-Morris an der Cambridge University sagt, dass jeder Ausländer draußen so vertrauten Sinne entwickelt haben werden, dass sie Augen haben und auf zwei Beinen gehen. Sie auch meint gierig und gewalttätig wie wir, er.