SAM: NASAs forsøk på å gjenta Viking's Search for Martian Organics

Pin
Send
Share
Send

Etter 36 år med debatt, forvirring og mislykkede forsøk fra andre romfartsbyråer på å svare på et grunnleggende spørsmål, er NASAs Mars Science Laboratory (MSL) på vei for å gjenta søket etter organisk materiale som unngår de to Viking-probene.

Med 96 dager igjen til landing kommer MSL til å berøre ved Gale-krateret i august. Roveren, kalt Curiosity, vil være det største kjøretøyet som er levert til vår naboplanet hittil. Med en vekt på 900 kg er nysgjerrigheten nesten fem ganger så stor som Spirit og Opportunity-rovers som landet for åtte år siden, og mer enn 1,5 ganger så stor som hver vikinglander som ankom planeten i 1976.

I likhet med Vikings og Mars Exploration Rovers, ble Curiosity unnfanget og lansert, i stor grad for å samle informasjon som kan fortelle oss om den røde planeten har mikrobielt liv. Instrumentering som ble lansert for in situ-analyse har gått jevnlig frem siden vikingtiden, men hvert kapittel i historien om jakten på marsliv bygger på de forrige.

Selv om de vanligvis bare ble nevnt kort i dagene da Spirit and Opportunity tok overskriftene, var de to vikinglandingene fantastiske håndverk, ikke bare for sin tid, men også for i dag. Instrumentsuiten til hver vikinglander inkluderte en pakke med tre biologiske eksperimenter, instrumenter designet for direkte påvisning av mikrober, dersom regolitten på et av de to Viking-landingsstedene skulle inneholde noen. Mens påfølgende landingsfartøy har fraktet instrumenter designet for å vurdere Mars 'potensiale for liv, er det ingen siden Project Viking er bygget for å se direkte etter liv i mars.

I følge Viking-etterforsker Gilbert Levin, oppdaget Viking-landsmennene allerede Mars-livet. Tilbake i 1976-1977 ga Levins instrument, kjent som LRB-eksperimentet (Labeled Release), positive resultater på Chryse Planitia og Utopia Planitia, de to Viking-landingsstedene. Når behandlet med en løsning som inneholder små, organiske kjemikalier merket med radioaktivt karbon, frigjorde regolith-prøver tatt på landingsstedene en gass, indikert med en økning i radioaktivitet i rommet over prøven.

Mens Levin mener gassen er karbondioksid som følge av oksidasjon av de organiske kjemikaliene, kan det også tenkes at kjemikaliene ble redusert til en annen gass, metan. Uansett, siden oppvarming av prøvene til en temperatur som var høy nok til å drepe de fleste mikrober som vi kjenner på jorden forhindret gassutgivelsen, konkluderte Viking vitenskapsteam med utgangspunkt at LR hadde oppdaget liv.

Det meste av vitenskapsteamet, men ikke Levin, bestemte at gassutgivelsen i LR må ha vært resultatet av en ikke-biologisk kjemisk reaksjon. Denne omtenkningen skyldtes forskjellige faktorer, men den viktigste av dem var at gasskromatograf-massespektrometer (GC-MS) til hver lander ikke klarte å oppdage organisk materiale i prøvene. Som avdøde Carl Sagan forklarte det i sin TV-serie, Cosmos, "Hvis det er liv på Mars, hvor er da de døde kroppene?"

Mens de fleste astrobiologer og planetariske forskere ikke er enige med Levin i at resultatene av hans 36 år gamle eksperiment utgjør en avgjørende bevis for Marsliv, er det et økende antall Mars-forskere som er tvetydige om problemet. Ifølge Levin flyttet Sagan inn i den tvetydige kategorien i 1996, etter at astrobiolog David McKay og kolleger publiserte et papir i tidsskriftet Science som beskrev fossilisert liv i meteoritt ALH84001, en av en håndfull meteoritter kjent for å være fra Mars.

Å reise innenfor Curiositys enorme instrumentpakke er en pakke med maskiner som heter SAM, som står for “Sample Analysis at Mars”. Etter alle disse årene representerer SAM NASAs første forsøk på å gjenta Vikings søk etter Martian organics, men med mer avansert teknologi.

Dette er ikke å si at andre forsøk ikke ble gjort i løpet av de mellomliggende årene. I 1996 lanserte det russiske føderale romfartsorganisasjonen en Mars-bundet sonde som ikke bare inneholder organisk kjemiutstyr, men en oppgradert versjon av Levins eksperiment. I stedet for å behandle regolitprøver med en blanding av "høyrehendt" og "venstrehendt" former av organiske underlag (kjent i kjemi som racemiske blandinger), ville den nye LR behandlet noen prøver med et venstrehendt underlag (L- cystein) og andre med underlagets speilbilde (D-cystein).

Hadde resultatene vært de samme for L- og D-cystein, ville en ikke-biologisk mekanisme virket desto mer sannsynlig. Imidlertid, hvis det aktive middelet i Mars-regolitten favoriserte den ene forbindelsen på bekostning av den andre, ville dette indikere liv. Enda mer spennende: hvis det aktive middelet favoriserte D-cystein, ville det antydet et livets opprinnelse på Mars atskilt fra livets opprinnelse på jorden, siden jordformede livsformer stort sett bruker venstrehåndede aminosyrer. Et slikt resultat skulle antyde at livet oppstår ganske enkelt, noe som innebærer et kosmos som slår seg sammen med levende former.

Men Russlands Mars '96-sonde styrtet i Stillehavet like etter opphevingen. Noen år senere sendte det europeiske romfartsorganisasjonen Beagle 2 til Mars, med en avansert organisk deteksjonspakke, men også denne sonden gikk tapt.

Mens Curiosity's SAM ikke inkluderer et LR-eksperiment av noe slag, har det deteksjonsevne for organisk materiale som kan fungere i massespektrometri (MS) eller gasskromatografi-massespektrometri-modus (GS-MS). I tillegg til å være i stand til å oppdage visse klasser av organiske forbindelser som Viking GCMS ville ha savnet i overflatemateriale, er SAM også designet for å lete etter metan i den Martiske atmosfæren. Selv om atmosfærisk metan allerede er blitt påvist allerede fra bane, vil detaljerte målinger av konsentrasjonen og svingningene hjelpe astrobiologer til å bestemme om kilden er metanproduserende mikroorganismer.

Pin
Send
Share
Send