ביום שלישי, 16 בדצמבר 2014, הודיעו מדעני נאס"א שהשתתפו במפגש הסתיו האמריקני הגיאופיזי של האיחוד בסן פרנסיסקו על איתור תרכובות אורגניות במאדים. ההכרזה מייצגת את גילוי "המרכיב" החסר שנחוץ לקיומו - בעבר או בהווה - של החיים במאדים.
אכן, הטענה החריגה חייבה ראיות חריגות - הקביעה המפורסמת של ד"ר קרל סגן. המדענים, חברי מעבדת המדע של מאדים - סקרנות רובר - פעלו במשך 20 חודשים על מנת לדגום ולנתח דגימות אטמוספריות ומשטחיות של מאדים בכדי להגיע למסקנותיהם. ההכרזה נובעת משתי גילויים נפרדים של אורגנים: 1) דוקרנים פי עשרה ברמות מתאן אטמוספרי, ו -2) דגימות מקדחה מסלע בשם Cumberland שכללה תרכובות אורגניות מורכבות.
מתאן, מהתרכובות האורגניות הפשוטות ביותר, התגלה באמצעות ניתוח הדגימה בכלי מאדים (SAM). זהו אחד משני מכשירי מעבדה קומפקטיים המשובצים בתוך הנגרר הקומפקטי בגודל המכונית, Curiosity. זמן קצר מאוד לאחר הנחיתה במאדים, החלו המדענים להשתמש ב- SAM כדי למדוד מעת לעת את התוכן הכימי של האטמוספרה המאדים. במהלך דגימות רבות, רמת המתאן הייתה נמוכה מאוד, ~ 0.9 חלקים למיליארד. עם זאת, זה פתאום השתנה וכפי שאמרו המדענים במסיבת העיתונאים, זה היה רגע "וואו" שהביא אותם למרבה המזל. התגלו קוצים יומיים קצרים ברמות מתאן בממוצע של 7 חלקים למיליארד.
טענת איתור מתאן במאדים כבר עשרות שנים, אך לאחרונה, בשנת 2003 וב -2004, צוותי מחקר עצמאיים המשתמשים בספקטרומטרים רגישים על כדור הארץ גילו מתאן באטמוספירה של מאדים. קבוצה אחת בראשותו של ולדימיר קרסנופולסקי מהאוניברסיטה הקתולית, וקבוצה אחרת בראשות ד"ר מיכאל מוממה ממרכז טיסת החלל גודארד בנאס"א, גילתה רמות אזוריות ורב-זמני של מתאן עד 30 חלקים למיליארד. ההודעות הללו נתקלו בספקנות רבה מצד הקהילה המדעית. והמדידות האטמוספריות הראשונות של סקרנות היו שליליות. עם זאת, אף אחת מהקבוצות לא נסוגה מטענותיהן.
הגילוי הפתאומי של קוצים פי עשרה ברמות מתאן במכתש גייל אינו עולה בקנה אחד עם המדידות המרוחקות הקודמות מכדור הארץ. הריכוזים העונתיים הגבוהים היו באזורים שאינם כוללים מכתש גייל, וייתכן כי מדידות הסקרנות הן בעלות אופי דומה אך בשל תהליך פחות פעיל מאשר קיים באזורים שזוהו על ידי הצוות של ד"ר מוממה.
מדעני נאס"א ב- AGU בראשות מדען פרויקט MSL, ד"ר ג'ון גרוצינגר, הדגישו כי הם אינם יודעים עדיין כיצד מייצר המתאן. התהליך יכול להיות ביולוגי או לא. ישנם תהליכים כימיים אביוטיים שיכולים לייצר מתאן. עם זאת, הגילויים של MSL SAM היו דוקרנים יומיומיים ומייצגים תהליך פעיל ואמיתי המתמשך על פני כדור הארץ האדום. זה לבדו הוא היבט מאוד מרגש של הגילוי.
הצוות הציג שקופיות לתאר כיצד ניתן ליצור מתאן. עם רמות הרקע הנמוכות הידועות של מתאן במהירות של ~ 1 למיליארד, ניתן לשלול מקור קוסמי חיצוני, למשל מיקרו-מטאורואידים הנכנסים לאטמוספרה ומשחררים אורגניים המופחתים על ידי אור השמש למתאן. מקור המתאן חייב להיות ממקור מקומי.
המדענים המחישו שני אמצעי ייצור. בשני המקרים, יש פעילות יומית - או לפחות תקופתית - המשחררת מתאן מתחת לפני האדמה של מאדים. המקור יכול להיות ביולוגי שמצטבר בסלעים מתחת לפני השטח ואז משתחרר לפתע. או שכימיה אביוטית, כמו תגובה בין המינרל הזיתים למים, יכולה להיות המחולל.
מנגנון האחסון התת-קרקעי של מתאן המוצע ואייר נקרא clathrate storage. אחסון Clathrate כרוך בתרכובות סריג שיכולות ללכוד מולקולות כמו מתאן אשר לאחר מכן ניתן להשתחרר על ידי שינויים פיזיים בקלאטראט, כגון חימום סולארי או מתח מכני. באמצעות שאלות ותשובות עיתונאיות, הצהירו מדעני נאס"א כי ניתן לשמור על מוודות כאלה במשך מיליוני ומיליארדי שנים מתחת לאדמה.
הגילוי השני של אורגנים כלל תרכובות מורכבות יותר בחומרי שטח. כמו כן, מאז שהגיע למאדים, סקרנות השתמשה בכלי קידוח כדי לחקור את פנים הסלעים. גרוצינגר הדגיש כיצד החומר שנמצא מייד לפני השטח של מאדים חווה את ההשפעות של הקרינה ואת תרכובת הקרקע הפרו-כלורטית המצויינת בכל מקום, תוך הפחתה והשמדה של אורגנים גם עכשיו וגם במשך מיליוני שנים. הגילוי של אי אורגנים בחומר פנים רופף וחשוף לא הפחית את תקוותם של מדעני נאס"א לגילוי אורגנים בסלעי מאדים.
הקידוח בוצע בכמה סלעים נבחרים ולבסוף היה מדובר בסלע בוץ בשם קאמברלנד שחשף את נוכחותם של תרכובות אורגניות מורכבות יותר מתאן פשוט. המדענים הדגישו כי מה בדיוק תרכובות אורגניות אלה נותר בגדר תעלומה בגלל נוכחותה המבלבלת של הפרכלורט הכימי הפעיל שיכול לפזר במהירות אורגניים לצורות פשוטות יותר.
גילוי האורגניים בסלע הבוץ קמברלנד דרש את כלי הקידוח וגם את הסקופ על הזרוע הרובוטית המגוונת להעביר את הדגימה למעבדת SAM לניתוח. לאיתור מתאן, ל- SAM יש שסתום קליטה לקבלת דגימות אטמוספריות.
ד"ר גרוצינגר תיאר כיצד נבחרה קומברלנד כמקור לדוגמא. הסלע נקרא אבן בוץ שעברה תהליך שנקרא דיגנזה - המטמורפוזה של משקע לסלע. גרוצינגר הדגיש כי נוזלים יעברו דרך סלע כזה במהלך דיגנזה ופרכלורט יכול לגרום להרס אורגני בתהליך. זה יכול להיות המקרה עבור סלעים מטמורפיים רבים על פני המאדים. צוות המדענים הראה השוואה בין דגימות סלע שנמדדו על ידי SAM. שניים בפרט - מהסלע "ג'ון קליין" והסלע של קמברלנד - הושוו. הראשונים לא הראו אורגנים כמו גם סלעים אחרים שנדגמו; אבל מדגם המקדחה של קומברלנד מחלקה הפנימי אכן חשף אורגני.
הניתוח של העבודה היה בקפדנות - חזרה לאמירה של סאגאן. צוות המדענים לא יכול היה להעריך את חשיבות הגילוי של אורגנים במאדים. גרוצינגר כינה את שתי התגליות הללו כמורשת המתמשכת של רובר הסקרנות של מאדים. יתר על כן, הוא הצהיר כי שיטות הגילוי והניתוח יגיעו רחוק בכדי להנחות את בחירת המכשירים ואת השימוש בהם במהלך משימת רובר 2020.
גילוי האורגניים משלים את מערך ה"מרכיבים "הדרוש לחיים בעבר או בהווה במאדים: 1) מקור אנרגיה, 2) מים ו -3) אורגנים. אלה הדרישות הבסיסיות לקיומם של החיים כפי שאנו מכירים אותם. החיפוש אחר החיים במאדים עדיין רק מתחיל והתגליות החדשות של אורגני הם עדיין לא סימן ברור לכך שהחיים היו קיימים או קיימים כיום. עם זאת, ד"ר ג'ים גרין, שהציג את צוות המדענים, וד"ר גרוצינגר הדגישו שניהם את גודל התגליות הללו וכיצד הם קשורים למטרות תוכנית מאדים של נאס"א - במיוחד עכשיו בדגש על משלוח בני אדם למאדים. עבור רובר הסקרנות של מאדים, המסע במורדות הר שארפ ממשיך ועכשיו ברצינות רבה יותר ובמשך חיפוש אחר סלעים הדומים לקמברלנד.
הפניות:
