SAM: NASA's forsøg på at gentage Viking's søgning efter Martian Organics

Pin
Send
Share
Send

Efter 36 år med debat, forvirring og mislykkede forsøg fra andre rumfartsbureauer på at besvare et grundlæggende spørgsmål, er NASAs Mars Science Laboratory (MSL) på vej til at gentage søgningen efter organisk stof, der undgik de to Viking-sonder.

Med 96 dage tilbage, indtil landing, vil MSL røre ved Gale-krateret i august. Rover, kaldet Curiosity, vil være det største køretøj, der hidtil er leveret til vores naboplanet. Med en vægt på 900 kg er nysgerrigheden næsten fem gange så stor som Spirit og Opportunity rovers, der landede for otte år siden, og mere end 1,5 gange så stor som hver Viking lander, der ankom på planeten i 1976.

Ligesom vikingerne og Mars Exploration Rovers blev nysgerrigheden udtænkt og lanceret, stort set for at indsamle information, der kan fortælle os, om den røde planet har havne i mikrobiel liv. Instrumentering, der blev lanceret til in situ-analyse, er steget støt siden vikingetiden, og alligevel bygger hvert kapitel i historien om søgen efter martianske liv på de foregående.

Selvom de normalt kun blev nævnt kort i de dage, hvor Spirit og Opportunity var i gang med overskrifter, var de to vikingers landere fantastiske håndværk, ikke kun for deres tid, men også for i dag. Instrumentsuiten for hver Viking-lander omfattede en pakke med tre biologiske eksperimenter, instrumenter designet til direkte detektion af mikrober, hvis regolitten på et af de to Viking-landingssteder indeholdt nogen. Mens efterfølgende landingsfartøjer har båret instrumenter, der er beregnet til at vurdere Mars 'potentiale for liv, er der ingen siden Project Viking blevet bygget til at se direkte efter liv i Mars.

Ifølge Viking-efterforsker Gilbert Levin opdagede vikingelanderne allerede liv i Mars. Tilbage i 1976-1977 gav Levins instrument, kendt som LRB-eksperimentet, positive resultater på Chryse Planitia og Utopia Planitia, de to Viking-landingssteder. Ved behandling med en opløsning, der indeholder små, organiske kemikalier mærket med radioaktivt kulstof, frigav regolith-prøver, der blev taget på landingsstederne, en gas, indikeret med en stigning i radioaktivitet i rummet over prøven.

Mens Levin mener, at gassen er kuldioxid, der er resultatet af oxidationen af ​​de organiske kemikalier, kan det også tænkes, at kemikalierne blev reduceret til en anden gas, methan. Uanset hvad, da opvarmning af prøverne til en temperatur, der var høj nok til at dræbe de fleste af de mikrober, som vi kender på Jorden, forhindrede frigivelsen af ​​gas, konkluderede Viking's videnskabsteam oprindeligt, at LR havde opdaget liv.

Det meste af videnskabsteamet, men ikke Levin, besluttede, at gasfrigivelsen i LR skal være resultatet af en ikke-biologisk kemisk reaktion. Denne genovervejelse skyldtes forskellige faktorer, men den vigtigste af dem var, at gaskromatograf-massespektrometer (GC-MS) for hver lander ikke kunne påvise organisk materiale i prøverne. Som afdøde Carl Sagan forklarede det i sin tv-serie, Cosmos, "Hvis der er liv på Mars, hvor er de døde kroppe?"

Mens de fleste astrobiologer og planetariske videnskabsmænd ikke er enige med Levin om, at resultaterne af hans 36 år gamle eksperiment udgør en afgørende bevis for Marsliv, er der et voksende antal Mars-videnskabsmænd, der er tvetydige om emnet. Ifølge Levin flyttede Sagan ind i den tvetydige kategori i 1996, efter at astrobiolog David McKay og kolleger offentliggjorde et papir i tidsskriftet Science, der beskrev fossiliseret liv i meteorit ALH84001, en af ​​en håndfuld meteoritter, der vides at være fra Mars.

Rejser inden for Curiositys enorme instrumentpakke er en pakke med maskiner kaldet SAM, der står for "Sample Analysis at Mars". Efter alle disse år repræsenterer SAM NASAs første forsøg på at gentage Viking's søgning efter Martian organics, men med mere avanceret teknologi.

Det betyder ikke, at der ikke blev gjort andre forsøg i de mellemliggende år. I 1996 lancerede det russiske føderale rumfartsagentur en Mars-bundet sonde, der ikke kun indeholdt organisk kemiudstyr, men en opgraderet version af Levins eksperiment. I stedet for at behandle regolitprøver med en blanding af "højrehåndede" og "venstrehåndede" former af organiske underlag (kendt i kemi som racemiske blandinger), ville den nye LR have behandlet nogle prøver med et venstrehåndsunderlag (L- cystein) og andre med underlagets spejlbillede (D-cystein).

Hvis resultaterne var de samme for L- og D-cystein, ville en ikke-biologisk mekanisme have virket så meget mere sandsynlig. Hvis det aktive middel i Martian-regolitten imidlertid favoriserede den ene forbindelse på bekostning af den anden, ville dette indikere liv. Endnu mere spændende: hvis det aktive middel begunstigede D-cystein, ville det have antydet et livets oprindelse på Mars adskilt fra livets oprindelse på Jorden, da jordlige livsformer stort set bruger venstrehåndede aminosyrer. Et sådant resultat antyder, at livet stammer forholdsvis let, hvilket indebærer et kosmos, der samarbejder med levende former.

Men Ruslands Mars '96-sonde styrtede ned i Stillehavet kort efter ophøjning. Et par år senere sendte Det Europæiske Rumorganisation Beagle 2 til Mars med en avanceret organisk detekteringspakke, men også denne sonde gik tabt.

Mens Curiosity's SAM ikke inkluderer et LR-eksperiment af nogen art, har det organisk stofdetekteringsevne, der kan fungere i massespektrometri (MS) eller gaskromatografi-massespektrometri (GS-MS) -tilstand. Ud over at være i stand til at detektere visse klasser af organiske forbindelser, som Viking GCMS ville have savnet i overflademateriale, er SAM også designet til at lede efter metan i den Martiske atmosfære. Selvom atmosfærisk methan allerede er blevet påvist fra bane, vil detaljerede målinger af dens koncentration og udsving hjælpe astrobiologer med at bestemme, om kilden er metan-producerende mikroorganismer.

Pin
Send
Share
Send