Lehete let a Marson 2004 november 6 Simon

Lehet-e élet a Marson? 2004. november 6. Simon Tamás

A MARS MAI JELLEMZŐI – 1.

A MARS MAI JELLEMZŐI – 2. • A Földhöz leginkább hasonló égitest a Naprendszerben • Szilárd felszínű kőzetbolygó (átmérő: 6, 794 km) • Naptól mért közepes távolsága: 1, 52 CSE: kedvező légköri viszonyok esetén stabilan létezhet folyékony víz • A nappalok és éjszakák: földihez hasonlóak - élőlények periodikus életműködései • Tengelyferdeség: a Földéhez hasonló - évszakok • Az egyik legfontosabb fizikai eltérés: a gravitáció csak harmada a földinek.

A MARS MAI JELLEMZŐI – 3. • Felszíni átlaghőmérséklet: -54 Celsius-fok (Föld: +15 Celsius -fok) • Kedvezőtlen az anyagcserefolyamatok sebessége és a folyékony víz megjelenése szempontjából. • Légkör igen ritka; felszíni légnyomás: átlagosan 6 mbar. • A légkör 95%-a szén-dioxid (oxigén csak nyomokban). • Ózonréteg nincs (ultraibolyasugárzás).

A MARS MAI JELLEMZŐI – 4. • A Marson is minden olyan kémiai elem rendelkezésre áll, amely az általunk ismert, szén alapú élethez szükséges. • A kéreg felső, felszíni rétege erősen oxidált. • Energiaforrások: a Nap energiájából (fotoszintézissel), illetve különféle szervetlen vegyületek redukálásából (kemoszintézissel).

A MARS A MÚLTBAN – 1. • MINDEZEK ELLENÉRE MA IS LEHET ÉLET A MARSON. • A MÚLTBAN AZONBAN KEDVEZŐBBEK VOLTAK AZ ÉLETFELTÉTELEK. MIÉRT? • Egyre több bizonyíték: kb. négymilliárd évvel ezelőtt a Mars sokkal melegebb és nedvesebb égitest volt, mint napjainkban.

A MARS A MÚLTBAN – 2. Globális domborzati viszonyok (MGS) – nagy északi óceán

A MARS A MÚLTBAN – 3. • Nagyobb medencékben, kráterekben: tavak, tengerek • Pl. Gusevkráter, Spirit

A MARS A MÚLTBAN – 4. • Folyóvölgyek, áradásos területek • A közelmúltban felfedezett, felszín alatti víztartó rétegekből történő vízfolyások nyomai

A MARS A MÚLTBAN – 5. Minden valószínűség szerint vízben lerakódott üledékes rétegsorok

A MARS A MÚLTBAN – 6. • Légkör: sokkal vastagabb és magasabb hőmérsékletű volt • A felszínt mágneses és légköri pajzsok védték • Folyékony víz a felszínen • Ilyen körülmények között megjelenhetett az általunk ismert élet

A MARS A MÚLTBAN – 7. • Az élet a hévforrások környékén alakulhatott ki • 3, 5 -4 milliárd évvel ezelőtt a Mars vulkanikusan aktív égitest volt • Számos hidrotermális környezet alakult ki, ahol a víz, a hő és a kéregből kioldott ásványi anyagok egyaránt rendelkezésre álltak • A földi élet a hévforrások környékén vehette kezdetét (hipertermofil fajok)

A MARS A MÚLTBAN – 8. • Pánspermia-elmélet - az élet vándorolhat az égitestek között • Föld-Mars kombinációk

A MARS A MÚLTBAN – 9. A marsi élet abortusza • • Légkörvesztés, légköri pajzsok elvesztése Drámai légnyomáscsökkenés Mérséklődő üvegházhatás, LEHŰLÉS A víz a poláris jégsapkákba és a felszíni törmelékbe, az ún. regolitba fagyott • Mintegy 3, 5 milliárd évvel ezelőtt már csak nagyon elszigetelt ökológiai fülkékben maradhatott fenn az élet

VÍZJÉG A MARS TALAJÁBAN (Mars Odyssey)

ALAPVETŐ KÉRDÉSEK 1. Megtalálhatók-e az egykori marsi élet nyomai, amennyiben az valóban létezett? 2. A mai mostoha körülmények ellenére létezhetnek-e egyszerű szerveződésű organizmusok a Marson?

A VIKING-ŰRSZONDÁK BIOLÓGIA KÍSÉRLETEI ÉS EZEK ÚJRAÉRTÉKELÉSE • 1976 -77: Viking űrszondák leszálló egységei – cél az élet jelenlétének kimutatása • Felszíni rétegből vett minták: az esetleges marsi élőlények anyagcseretermékeit keresték (szén-dioxid vagy szénmonoxid), radioaktív követési eljárással. • Negatív eredmények • Elmúlt években: a Vikingkísérletek újraértékelése (pontosabb módszerek, nagyobb elméleti tudás az életről)

BEAGLE 2: KUDARC

A MARSI METEORITOKBAN FELTÉTELEZETT ÉLETNYOMOK – 1. • Egyes marsi eredetű meteoritok: egyes kutatók szerint a vizsgált jellegzetességek együttes előfordulása legegyszerűbben egykori élőlények jelenlétével magyarázható. • Klasszikus példa: ALH 84001

A MARSI METEORITOKBAN FELTÉTELEZETT ÉLETNYOMOK – 2. • ALH 84001: néhány tizedmilliméter átmérőjű karbonátos gömböcskék • Kérgükben olyan nem egyensúlyi ásványtársulások, amelyek abiogén úton ritkán keletkeznek egymás szomszédságában.

A MARSI METEORITOKBAN FELTÉTELEZETT ÉLETNYOMOK – 3. • Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH); Koncentrációjuk befelé haladva növekszik (legalább egy részük nem földi szennyeződés) • Magnetitkristályok: hasonlókat a Földön baktériumok képesek előállítani, s amelyek tulajdonságai eltérnek az abiotikus magnetitkristályoktól • Magnetitkristályokból álló láncok. NEM DŐLT EL A VITA.

A MARSI METEORITOKBAN FELTÉTELEZETT ÉLETNYOMOK – 4. • Nanométeres nagyságrendű, részben hosszúkás alakzatok: egyesek szerint baktériumok fosszíliái (bár a földi baktériumok többségénél 10 -100 -szor kisebbek). • Nanobaktériumok? • Marsi riboorganizmusok?

FÖLDI NANOBAKTÉRIUMOK

A MAI MARSI ÉLET KUTATÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI – 1. • Ott kell keresnünk, ahol jelenleg is előfordulhat folyékony víz • Számos földi baktérium képes megélni marsi felszíni viszonyok között, ha naponta legalább néhány percre folyékony vízhez jut

A MAI MARSI ÉLET KUTATÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI – 2. Közepes és magas szélességeken fekvő kráterek lejtői • Igen fiatal, hirtelen lefolyással keletkezett vízmosások, illetve a víz által szállított és lerakott anyagból álló legyező alakú hordalékkúpok • A legtöbb ilyen forma a déli féltekén, a 30. és 70. szélességi körök között fordul elő • A vízfeltörések valószínűleg a kéreg víztartó rétegeit átvágó csuszamlások miatt alakulnak ki

A MAI MARSI ÉLET KUTATÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI – 3.

A MAI MARSI ÉLET KUTATÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI – 4. • Egyes területeken kora reggel, az éjszaka kicsapódott hó szublimációja közben vékony, mikroszkópos vastagságú vízhártya jelenhet meg a felszínen • A Hellas-medence mély területein, ahol az átlagosnál nagyobb a légnyomás, megfelelő fagyáspontcsökkentő anyagokkal keveredve időszakosan van esély a víz megjelenésére

A MAI MARSI ÉLET KUTATÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI – 5. Előbbi helyeken: extremofil szervezetek periodikus életműködéssel (lásd a földi baktériumspórák esetét) • Az elszigetelten előforduló víz átmeneti stabilitását a felszínen előforduló ásványi sók növelhetik • Még kedvezőbb, ha a sókristályok a kőzetek vagy a regolit pórusaiban, a víz számára viszonylag védett környezetben okoznak ugyanilyen hatást • Földi példa: egyes antarktiszi algafajok jól bírják a megfagyást és kiolvadást, és akár évekig is képesek életben maradni anélkül, hogy mérhető anyagcseréjük lenne. Ezek a fajok a kiszáradással és az erős sugárzással szemben is igen ellenállóak

A MAI MARSI ÉLET KUTATÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI – 5. További előfordulási lehetőségek • A krioszféra alatt, ahol a bolygó belsejéből érkező hőáramlás intenzitása nagyobb Földi példa: litofil fajok, több kilométeres mélységig • A pólussapkák alján, tólencsék formájában Földi példa: antarktiszi Vosztok-tó

ALAPVETŐ FELADATOK • Biogén és abiogén úton létrejött formák biztonságos megkülönböztetése • Planetológiai kutatások folytatása • Földi extremofilek további vizsgálata