Kao da misterija sa metanom nije dovoljna, sada znamo da na Marsu takođe postoje i drugi gas koja se pojavljuje i nestaje: kiseonik. Osetljivi instrument SAM na roveru 'Curiosity' proveo je više od 5 naših godina – oko 3 Marsove godine – detaljno mereći sastav atmosfere u krateru Gejl. Kako period analize obuhvata nekoliko krugova Crvene planete oko Sunca, to nam je omogućeno da jasno uočimo sezonski obrazac. Prva od tih varijacija, koju su prethodno nejasno detektovale druge sonde, bio je metan. Zapravo, 'Curiosity' je otkrio metan i, sem toga, otkrio da on sezonski varira. Problem je u tome što je metan sa sigurnošći utvrdio jedino 'Curiosity', dok ga evropska sonda 'ExoMars TGO' nije uspela da 'namiriše' iz orbite. Zašto? Pa, još uvek nismo sigurni, iako postoje brojne hipoteze.

mk1
Neviđena fora za istraživanje površine nekog nebeskog tela: gađaš laserom, stena počne da isparava, a ti spektroskopom analiziraš paru! Kada sam nedavno pisao o sovjetskoj misiji 'Fobos' iz 1989, naveo sam da su naučnici planirali da to isto urade ali iz kosmosa, nisko leteći iznad Fobosa...!

Slučaj kiseonika je drugačiji. Za početak, već smo od ranije znali da taj elemenat može da se nađe na Crvenoj planeti. Dve sonde 'Viking'[1] su još 70-ih godina odredile sastav Marsove atmosfere s vrlo velikom preciznošću, pa su čak otkrili i kiseonik, iako je neodređenost podataka o ovom elementu bila ogromna. Instrument SAM je izmerio osetljivu Marsovu atmosferu mnogo preciznije i potvrdio da se sastoji od 95,1% – u zapreminsko procentu a ne težinskom – ugljenikovog dioksida (sonde 'Viking' su izmerile 95,3% CO2). Preostalih 5% se deli između 2,59% molekularnog azota, 1,94% argona, 0,058% ugljen-monoksida ... i 0,161% molekularnog kiseonika. Očito je prisutnost kiseonika upečatljiva jer ga svi smatramo biomarkerom, odnosno elementom povezanim sa životom. Ali pre nego zamislimo male zelene ljude – ili bolje rečeno, zelene mikroorganizme – moramo da budemo oprezni.

mk2
Razlike u koncentraciji kiseonika u atmosferi Marsa između 2012. i 2017. mereno u krateru Gejl.

Jer na Marsu postoje mnogi abiotski hemijski mehanizmi koji mogu da stvore male količine kiseonika. Nije iznenađujuće da je površina Crvene planete bogata oksidirajućim supstancama – kao što su perhlorati – sposobni da oslobađaju kiseonik posredstvom određenih hemijskih reakcija bez potrebe da se bilo kakva živa bića uvode u jednačinu. I, kao što vidimo, količina kiseonika u Marsovoj atmosferi je potpuno zanemariva (iako mnogo veća od one metana, koja iznosi 0,00000004%). U svakom slučaju, pre nego što zaboravimo na ovu temu, prvo što bi trebali da učinimo jeste da identifikujemo te abiotske uzroke da bismo isključili mogućnost suočavanja s nekom zanimljivom pojavom. Tajna Marsovog kiseonika nije u prisutnosti ovog elementa, već u tome na koji način njegova koncentracija varira tokom jedne Marsove godine. 'Curiosity' je otkrio da nivo kiseonika u proleće i leto poraste i do 30%, što je obrazac koji se ponavljao u poslednje 3 Marsove godine.

mk3
Promene u Marsovom atmosferskom pritisku tokom tri godine.

Da bi razumeo ovo pitanje, zapamti da je Marsova atmosfera podvrgnuta vrlo jakim sezonskim promenama atmo-pritiska usled ciklusa sublimacije ugljen-dioksida u polarnim kapama. Te kape imaju toliko ugljen-dioksidnog leda da se atmosferski pritisak smanjuje kada se one formiraju. Moglo bi se pomisliti da će nastanak severne ledene kape nadoknaditi sublimaciju CO2 u južnoj kapi i obrnuto, održavajući pritisak konstantnim. Ali to nije slučaj, jer na Marsu godišnja doba nisu simetrična usled relativno velike ekscentričnosti njegove orbite, zbog čega su leta na južnoj polulopti toplija od onih na severnoj polutki. Taj se efekat ogleda u sezonskoj promenu pritiska od 30%. Ovom ciklusu moramo dodati promene pritiska do 10% između dana i noći, iako nas ta varijacija ne zanima kada je u pitanju razumevanje Marsovog kiseonika (za poređenje, globalni zemaljski atmosferski pritisak je u principu konstantan).

mk4
Promene nivoa argona, azota i kiseonika tokom Marsove godine. Može da se vidi da kiseonik ne prati doslovno promene druga dva gasa.

'Curiosity' je, kako se i očekivalo, dokazao da azot i argon prate sezonski obrazac promene ugljenikovog dioksida, pa su varijacije u procentu tih gasova u atmosferi povezane sa nastankom polarnih kapa, nešto što su već ranije precizno utvrdile sonde 'Viking'. Ili, rečeno drugim rečima, ukupna količina ova dva gasa se ne menja, već samo količina ugljen-dioksida. Za razliku od azota i argona, kiseonik je vrlo reaktivna supstanca koja ima tendenciju da brzo nestane ako nema izvora koji je odgovoran za njegovo stalno stvaranje. Koncentracija Marsovog kiseonika se menja drugačije od koncentracije argona i azota - tačnije, količina kiseonika varira između 1300 i 2200 ppmv (zapreminskih delova na milion) - što je samo po sebi neverovatno, ali najvažnije je to da ukupna količina kiseonika varira, tako da mora da postoji neki mehanizam koji ga vrlo brzo stvara i uništava.

mk5
Koncentracija kiseonika i metana u krateru Gejl.

Dakle, odakle dolazi taj kiseonik? Ne zna se. Ono što su naučnici isključili jeste da dolazi iz fotodisocije vode: u Marsovoj atmosferi bi trebalo da bude pet puta više vode nego što je sada ima da bi se tako objasnila pojava toliko kiseonika. Mnoge hipoteze o stvaranju kiseonika nisu u stanju da objasne drastične promene u njihovoj koncentraciji. Na primer, brzina fluktuacija kisika odbacuje ugljen-dioksid kao mogući izvor. Slično tome, perhlorati iz Marsovog regolita ostaju dobri kandidati za objašnjenje porekla kiseonika, ali predloženi mehanizmi – poput ultraljubičastog zračenja – nisu dovoljno brzi. Zanimljivo je da podaci sugerišu moguću vezu između mehanizama koji stvaraju kiseonik i metan. Ako se potvrdi ova veza – koja možda i nije stvarna – suočili bismo se s mnogo zanimljivijim fenomenom. Nemoj da zaboraviš da su podaci 'Curiosityja' vrlo precizni, ali istovremeno i vrlo lokalni. Moraćemo da vidimo kakve će rezultate dobiti druge sonde – počevši od 'TGO' – kako bismo započeli s rešavanjem ove dvostruke misterije.

mk6
Možda je ovo krivac?

 

[1] Postoji strašna e-knjiga o tome. Počinje ovako: Bio je to ubedljivo najambiciozniji program za proučavanje Marsa u to vreme u svetu. Nasin program je podrazumevao lansiranje dva identična kosmička aparata – "Viking 1" i "Viking 2", koji su imali zadatak da sprovedu istraživanja i sa orbite i sa površine Marsa, a naročito da pokušaju da nađu tragove života u uzorcima tla. Svaki se "Viking" sastojao od dva aparata: orbitera i lendera. Pošto je ova godina jubilarna, neka to bude zgodan povod da uporedimo tehnološke i sve druge aspekte ovog, po mnogo čemu istorijskog poduhvata, sa našim današnjim sličnim pokušajima.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Komentari   
Nedjo
0 #3 Nedjo 22-11-2019 12:21
Jasno, mehanicki uredjaji kakvi postoje na zemlji zaista ne mogu postati sami od sebe, mada je to opet milion puta jednostavniji sklop od bilo kakvog bioloskog stvora, ali jednostavno ako bi vratili njihovu evoluciju unazad, stigli bi u corsokak, jer je robotsku ruku napravio covjek, nije se milijardama godina sama formirala.

Medjutim, zasto se iskljucuje mogucnost postojanja nebioloskog zivota koji je nastao kompletnom evolucijom? Da li je to moguce?
dragant
0 #2 dragant 22-11-2019 09:39
Kada tragamo za životom, tragamo za biološkim životom u kome su gradivne strukture na nivou lanaca molekula, koje se kao takve organizuju, napajaju spoljnom energijom, rastu, kreću se i reprodukuju, a ne za mehaničkim uređajima koji su samoodržaivi i koji mogu da se samoreprodukuju . Jer smatramo da prvi takvi uređaji nisu mogli da nastanu poklapanjem povoljnih uslova, nego da su inicijalni primerci stvoreni od visoko inteligentnog i tehnološki razvojenog biološkog života. Naravno, možda nekada negde otkrijemo postojanje takvih mehaničkih uređaja, stvorenja, a da pored njih više ne postoji biološki život koji ih je nekada stvorio. Možda će u budućnosti, kada Zemlju bude istraživala neka vanzemaljska civilizacija, otkriti upravo to, samoreprodukuju će AI, bez ljudi na njoj.
Nedjo
0 #1 Nedjo 20-11-2019 14:51
Kod trazenja vode, kiseonika, metana i slicnih stvari po drugim planetama, kao dokaz za postojanje zivota ili uslova za isti, uvijek mi pada na pamet jedna stvar. Pitanje je vise filozofsko nego naucno, ali svejedno.

Zasto bi zivot bio ogranicen uslovima kakvi vaze kod nas? Konkretno, zasto ne bi postojala planeta po kojoj bi trckarale male metalne masinice, kojima nit treba voda, niti kiseonik?

Ili je ovo vise pitanje sta mi definisemo pod pojmom zivot. Ukoliko bi u jednom momentu VI uspjela da produkuje nekog svog potomka koji bi bio u stanju da nastavi lanac, da li bi mogli govoriti o zivotu?
Dodaj komentar