Ενδειξη ύπαρξης ζωής στο παρελθόν ή αποτέλεσμα ανόργανης χημείας του εδάφους;

ΑΝΙΧΝΕΥΤΗΚΑΝ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΕΙΣ ΜΕΘΑΝΙΟΥ ΣΤΟΝ ΑΡΗ

             

Το σημείο στην επιφάνεια του Αρη απ' όπου το «Κιουριόσιτι» πήρε το δείγμα με τις αυξημένες ενδείξεις μεθανίου

Διακυμάνσεις μεθανίου, της απλούστερης οργανικής ένωσης, που έφταναν μέχρι δεκαπλασιασμό της μέσης συγκέντρωσής του στην ατμόσφαιρα, ανίχνευσε στην επιφάνεια του πλανήτη Αρη το εξερευνητικό ρόβερ της NASA, «Κιουριόσιτι» («Curiosity»). Ο εντοπισμός αυτών των διακυμάνσεων έγινε στο σημείο όπου το μικρό ρόβερ - εργαστήριο πήρε δείγμα εδάφους για ανάλυση, δείγμα στο οποίο βρέθηκαν και άλλα οργανικά μόρια, πέρα από το μεθάνιο. «Αυτή η προσωρινή αύξηση του μεθανίου - απότομα πάνω και μετά πάλι κάτω - σημαίνει ότι πρέπει να υπάρχει κάποια τοπικά εντοπισμένη πηγή», δήλωσε ο Σουσίλ Ατρέγια, του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, μέλος της ερευνητικής ομάδας που χειρίζεται το «Κιουριόσιτι» («Περιέργεια»).

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το φορητό εργαστήριο του ρόβερ περισσότερες από δέκα φορές τους τελευταίους 20 μήνες για να ανιχνεύσουν μεθάνιο στην ατμόσφαιρα, ενόσω το «Κιουριόσιτι» βρίσκεται στον κρατήρα Γκέιλ. Ο κρατήρας αυτός έχει ιζηματογενή πετρώματα που είναι απόδειξη ύπαρξης νερού στο γεωλογικό του παρελθόν. Τους δύο μήνες, τον τελευταίο του 2013 και τον πρώτο του 2014, τέσσερις μετρήσεις έδωσαν μέσο όρο 7 μέρη στο δισεκατομμύριο, ενώ πριν και μετά από αυτή την περίοδο οι μετρήσεις έδιναν το ένα δέκατο αυτής της συγκέντρωσης μεθανίου.
Το «Κιουριόσιτι» έκανε και την πρώτη βέβαιη ανίχνευση οργανικών ουσιών στην επιφάνεια του Αρη και συγκεκριμένα στη σκόνη από την τρύπα που άνοιξε σε βράχο του κρατήρα Γκέιλ. Αυτές οι οργανικές ουσίες μπορεί είτε να σχηματίστηκαν στον Αρη, είτε να έφτασαν στην επιφάνειά του από μετεωρίτες. Οι οργανικές ενώσεις, οι ενώσεις του άνθρακα με υδρογόνο και άλλα στοιχεία, είναι τα χημικά δομικά στοιχεία της ζωής. Μπορούν όμως να σχηματίζονται και ανεξάρτητα απ' τη ζωή, από ανόργανες χημικές πρώτες ύλες, ή ως αποτέλεσμα χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν στη φύση (χωρίς παρουσία ζωής) μεταξύ πιο απλών οργανικών ενώσεων. Τα ευρήματα του «Κιουριόσιτι» από την ανάλυση της ατμόσφαιρας και της σκόνης από το βράχο δεν αποδεικνύουν ότι ο Αρης είχε κάποτε ζωή, έστω με τη μορφή μικροβίων. Ωστόσο, αποκαλύπτουν ένα χημικά δραστήριο πλανήτη, που ίσως σε κάποια φάση της ύπαρξής του να παρείχε ευνοϊκές συνθήκες για την εμφάνιση ζωής.

          

Οι ερευνητές απασχολήθηκαν αρκετούς μήνες για να ξεκαθαρίσουν αν το δείγμα που έδωσε τις οργανικές ουσίες ήταν πράγματι αρειανό. Το εργαστήριο χημικής ανάλυσης του «Κιουριόσιτι» επανειλημμένα είχε ανιχνεύσει οργανικές χημικές ενώσεις που είχαν στην πραγματικότητα μεταφερθεί από τη Γη, μέσα στο ίδιο το ρόβερ. Ομως, εξονυχιστική διερεύνηση του συγκεκριμένου δείγματος από το βράχο έδωσε στους επιστήμονες τη βεβαιότητα ότι πρόκειται για ανίχνευση αρειανών οργανικών ενώσεων.
Ο προσδιορισμός των οργανικών ενώσεων στο δείγμα από πέτρα του Αρη περιπλέκεται από την παρουσία υπερχλωρικών ορυκτών στα πετρώματα και στο χώμα του κόκκινου πλανήτη. Οταν θερμαίνεται το δείγμα μέσα στο φορητό εργαστήριο του ρόβερ, τα υπερχλωρικά (σ.σ. ισχυρά οξειδωτικά) αντιδρούν με τις οργανικές ενώσεις, προκαλώντας ασάφεια ως προς την ταυτότητα αυτών των ενώσεων.
Το «Κιουριόσιτι», εξετάζοντας το νερό που είναι δεσμευμένο χημικά μέσα στα πετρώματα του βυθού της λίμνης, που πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια αποτελούσε ο κρατήρας Γκέιλ, διαπίστωσε ότι ο πλανήτης έχασε το μεγαλύτερο μέρος του νερού που διέθετε, πριν σχηματιστεί η λίμνη και συνέχισε να χάνει μεγάλες ποσότητες και στη συνέχεια. Για το σκοπό αυτό το «Κιουριόσιτι» ανέλυσε την αναλογία δύο ισοτόπων του υδρογόνου (δευτερίου και πρωτίου), που αποτελεί «υπογραφή» των διαφορετικών σταδίων σχηματισμού και εξέλιξης ενός πλανήτη. Η αναλογία αυτή άλλαξε καθώς το ελαφρύτερο πρώτιο διέφευγε από τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας του Αρη πολύ πιο εύκολα σε σχέση με το βαρύτερο δευτέριο. Ετσι, η αναλογία ισοτόπων στα ίχνη νερού που υπάρχουν σήμερα και σε εκείνα που είναι εγκλωβισμένα σε πετρώματα διαφόρων φάσεων της ζωής του Αρη, μπορεί να δείξει την πορεία απώλειας νερού από τον πλανήτη.
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι νέα δείγματα από το όρος Σαρπ, στο κέντρο του κρατήρα Γκέιλ, θα δώσουν περισσότερες οργανικές ουσίες και περισσότερες απαντήσεις.

Στο κατώφλι του Πλούτωνα

                    «ΝΕΟΙ ΟΡΙΖΟΝΤΕΣ»

                

Η διαστημοσυσκευή «Νέοι Ορίζοντες» στη φάση των δοκιμών πριν την εκτόξευση. Η μαύρη προεξοχή είναι η ηλεκτρική μπαταρία πλουτωνίου-238

Μετά από ταξίδι σχεδόν 9 ετών και έχοντας διανύσει απόσταση 4,8 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, τη μεγαλύτερη που έχει ταξιδέψει διαστημική αποστολή για να φτάσει στον απώτερο στόχο της, η διαστημοσυσκευή «Νέοι Ορίζοντες» «ξύπνησε» πριν λίγες μέρες από τη «χειμερία νάρκη» της, καθώς πλησιάζει στο ραντεβού της με το νάνο πλανήτη Πλούτωνα. Το σήμα που έστειλε αυτόματα στο κέντρο ελέγχου όταν έφτασε στα 260 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον νάνο πλανήτη, κινούμενο με την ταχύτητα του φωτός στο κενό, χρειάστηκε 4 ώρες και 26 λεπτά για να φτάσει στη Γη και να συλληφθεί από τα ραδιοτηλεσκόπια του Δικτύου Βαθέος Διαστήματος της αμερικανικής διαστημικής υπηρεσίας (NASA), στην Καμπέρα της Αυστραλίας.

Η αποστολή είχε εκτοξευτεί στις 19 Γενάρη του 2006 και στα δύο τρίτα της μέχρι τώρα διάρκειάς της το σκάφος τέθηκε 18 φορές σε χειμερία νάρκη με τη μεγαλύτερη απ' αυτές να διαρκεί 202 μέρες. Οι είσοδοι σε «χειμερία νάρκη» γίνονταν για να προστατευθούν τα όργανα της αποστολής από τη φθορά, ενώ οι έξοδοι για να γίνουν εκτενείς έλεγχοι καλής λειτουργίας, επαναρρύθμισης των οργάνων, συλλογή ορισμένων επιστημονικών δεδομένων και μικροδιορθώσεις πορείας. Επιπλέον, με τον τρόπο αυτό μειωνόταν το κόστος για τη NASA (δεν χρειαζόταν προσωπικό στο κέντρο ελέγχου) και απελευθερωνόταν το Δίκτυο Βαθέος Διαστήματος για την παρακολούθηση άλλων αποστολών. Στη φάση της «χειμερίας νάρκης» με ηλεκτρικό ρεύμα τροφοδοτούνταν μόνο τα απαραίτητα υποσυστήματα, ώστε το σκάφος να μην παγώσει, ενώ ο υπολογιστής έκανε τακτικά έλεγχο και έστελνε κάθε βδομάδα στη Γη ένα ηχητικό τόνο επιβεβαίωσης ότι όλα πάνε καλά.
Οι «Νέοι Ορίζοντες» τροφοδοτούνται από μια ηλεκτρική μπαταρία πλουτωνίου-238, που μετατρέπει σε ηλεκτρικό ρεύμα θερμική ενέργεια, που παράγει η φυσική ραδιενεργή διάσπαση του πλουτωνίου. Αυτού του είδους οι πηγές ενέργειας είναι απαραίτητες σε αποστολές στο εξωτερικό τμήμα του ηλιακού συστήματος, όπου η ηλιακή ακτινοβολία που θα προσλάμβαναν τυχόν φωτοβολταϊκά κύτταρα θα ήταν πολύ μικρή για να λειτουργήσει το σκάφος.
Η παρατήρηση του Πλούτωνα αναμένεται να αρχίσει στις 15 Γενάρη, χρησιμοποιώντας τα εφτά επιστημονικά όργανα των «Νέων Οριζόντων», δηλαδή τα φασματόμετρα υπερύθρου και υπεριώδους, την έγχρωμη φωτογραφική μηχανή ευρέος πεδίου, την τηλεσκοπική φωτογραφική μηχανή, δύο ισχυρά φασματόμετρα σωματιδίων και έναν ανιχνευτή σκόνης. Το κοντινό πέρασμα από τον Πλούτωνα θα γίνει στις 14 Ιούλη, αλλά ήδη από τα μέσα Μάη αναμένεται η αποστολή να δώσει πολύ καλύτερες φωτογραφίες του συστήματος του Πλούτωνα και των δορυφόρων του από αυτές, που κατάφερε να δώσει το διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ.
Η αποστολή «Νέοι Ορίζοντες» είναι ένα ταξίδι προς μια κατηγορία πλανητών για την οποία δεν ξέρουμε πολλά, σε ένα μέρος που δεν έχουμε ξαναπάει. Ο Πλούτωνας είναι από τα μεγαλύτερα ουράνια σώματα της ζώνης Κούιπερ, στα εξωτερικά όρια του ηλιακού συστήματος.

                                       Επιμέλεια:
                          Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
                                      Πηγή: nasa.gov