Mια σημαντική ανακάλυψη ανακοινώθηκε εχθές από την NASA σχετικά με την ύπαρξη οργανικής ύλης σε ιζήματα του πλανήτη Άρη, που εναποτέθηκαν στον πυθμένα μιας λίμνης που υπήρξε πριν από περίπου 3.5 δισεκατομμύρια έτη μέσα στον κρατήρα Gale.

Το όχημα Curiosity εδώ και έξη χρόνια προσπαθεί με τα αναλυτικά όργανα που διαθέτει να εντοπίσει ίχνη ζωής στον κρατήρα. Η ορυκτολογία και η γεωχημεία μπορούν να δώσουν στοιχεία για το εάν ένα γεωλογικό περιβάλλον θα μπορούσε να φιλοξενήσει ζωή. Για παράδειγμα, παλαιότερες ανακαλύψεις για τον κρατήρα μας δείχνουν ένα γεωχημικό περιβάλλον ικανό για να δημιουργηθεί και να συντηρηθεί μικροβιακή ζωή που βασίζει όμως τον μεταβολισμό του στις ανόργανες χημικές αντιδράσεις, π.χ. της οξειδοαναγωγής. Η ανακάλυψη όμως οργανικών ενώσεων μεγάλου μοριακού βάρους μας πάει ένα βήμα παραπέρα. Όχι απαραίτητα ότι αυτά τα οργανικά προέρχονται από βιολογικές διεργασίες, αλλά ότι υπάρχουν τα συστατικά εκείνα που θα μπορούσαν πιο εύκολα να συνθέσουν χρήσιμα μόρια για την δημιουργία της ζωής, ιδιαίτερα όταν αυτά τα περιβάλλοντα έχει αποδειχθεί γεωχημικά ότι είναι φιλόξενα για την δημιουργία και διατήρηση της ζωής, όπως την ξέρουμε (ξέρουμε πλέον αρκετά για τον Άρη και δεν περιμένουμε πολύ διαφορετικές μορφές ζωής από αυτές που γνωρίζουμε στην γη).

Έχουν γίνει πολλές μελέτες που δείχνουν ότι οργανικά μόρια και θραύσματα αυτών που προέρχονται από την αποσύνθεση των μικροοργανισμών μπορούν να συντηρηθούν μέσα σε ορυκτές φάσεις για χρονικές περιόδους της γεωλογικής κλίμακας, όπως είναι τα αργιλικά ορυκτά. Όταν με τα κατάλληλα όργανα μπορέσουμε να αναλύσουμε και να αναγνωρίσουμε αυτά τα μόρια, τότε λέμε ότι μιλάμε για “βιοϋπογραφές”. Ωστόσο, κοντά στην επιφάνεια του Άρη η ισχυρή ακτινοβολία καταστρέφει τα μεγάλα μόρια που τυχόν υπάρχουν, τα οποία διασπώνται σε μικρότερα, με αποτέλεσμα να μην μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε σαν απόδειξη ότι υπάρχει ή υπήρξε κάποτε ζωή. Έτσι είναι και σε αυτήν την περίπτωση: δεν βρέθηκαν μεγάλα οργανικά μόρια, αλλά μικρότερα που θα μπορούσαν να έχουν προκύψει από τα προηγούμενα, και έχουν συντηρηθεί μέσα στα ορυκτά. Ωστόσο, σίγουρα αυτό είναι πολύ καλύτερο από το να μην είχαμε βρει τίποτα!

Ο συνδυασμός οργανικών μορίων και μεθανίου είναι μια σημαντική ανακάλυψη, μιας και θα μπορούσε να σημαίνει απευθείας την ύπαρξη ζωής, ωστόσο, πρέπει να είμαστε προσεκτικοί στήν ερμηνεία μας.

Ηλίας ΧατζηθεοδωρίδηςΑναπληρωτής Καθηγητής ΕΜΠ

Γιατί όμως η παραπάνω ανακάλυψη μας δίνει ελπίδες ότι όλο και προσεγγίζουμε τον στόχο μας; Γιατί είναι πολύ εύλογο να υποθέσουμε ότι σε μεγαλύτερα βάθη τέτοιων πετρωμάτων μπορεί να βρούμε ακόμη μεγαλύτερα οργανικά μόρια, μια και αυτά προστατεύονται από την ακτινοβολία που επιδρά στην επιφάνεια από τα ορυκτά.
Προς το παρόν, το Curisosity δεν έχει την δυνατότητα να πάρει δείγμα από στρώματα του εδάφους του πλανήτη βαθύτερα των 5 εκατοστών, και να τα αναλύσουμε. Σίγουρα αυτό θα γίνει στις επόμενες αποστολές (π.χ. στην προγραμματιζόμενη αποστολή Mars 2020 Rover, https://mars.nasa.gov/mars2020/), όμως μέχρι τώρα η πηγή γνώσης για βαθύτερα περιβάλλοντα έρχεται από την μελέτη μετεωριτών από τον Άρη. Σε παλαιότερη δική μας μελέτη που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Astrobiology (https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ast.2013.1069), αποδεικνύουμε ότι ακόμη και σε βάθη 10 έως 20 μέτρων υπάρχουν όλες οι κατάλληλες γεωχημικές συνθήκες για την ύπαρξη της ζωής. Ρευστά νερά χαμηλών θερμοκρασιών που προκύπτουν από το λιώσιμο του παγωμένου εδάφους του Άρη μετά την πτώση ενός μεγάλου μετεωρίτη εισέρευσαν μεταξύ των ορυκτών του μετεωρίτη Nakhla, ενός μετεωρίτη που η περισυλλογή έγινε αμέσως μετά την πτώση του το 1911 στην Αίγυπτο, οπότε έχει την ελάχιστη επιμόλυνση από γήινα υλικά. Αυτά τα ρευστά κατέστρεψαν τα πρωτογενή ορυκτά σχηματίζοντας νέα (δευτερογενή), επιτόπου ή μετά την συγκέντρωση αυτών σε ανοικτούς όγκους εντός του πετρώματος, π.χ. σε ρωγμές μεταξύ των ορίων των κρυστάλλων ή εντός των κρυστάλλων. Κατά αυτήν την χημική μεταβολή παράγεται ενέργεια ικανή να υποστηρίξει τον μεταβολισμό μικροοργανισμών, ή να συγκεντρώσει και να διατηρήσει οργανική ύλη που απελευθερώνεται μετά τον θάνατο άλλων οργανισμών.

Αν υπήρξε ποτέ ζωή στον Άρη, μπορεί τελικά αυτή να διατηρείται ακόμη στα βαθύτερα στρώματα του υπεδάφους, προστατευμένη από την ισχυρή ακτινοβολία που δέχεται η επιφάνεια.

Ηλίας Χατζηθεοδωρίδης

Συνδυάζοντας τις δύο παραπάνω ανακαλύψεις καταλαβαίνει κανείς ότι πλέον πρέπει να ψάξουμε σε μεγαλύτερα βάθη για να βρούμε τα ίχνη ζωής που τυχόν υπήρξε στον κόκκινο πλανήτη, και ότι πλέον οι πιθανότητες είναι μεγάλες. Τα ιζήματα στον κρατήρα Gale είναι πολύ παλαιά. Ο μετεωρίτης Nakhla όμως είναι πολύ νεότερος (1.3 δις χρόνια), και όλες οι γεωχημικές ενδείξεις που προκύπτουν κατά την μελέτη αυτού δείχνουν συνθήκες που επικρατούσαν πολύ πρόσφατα στην ιστορία του πλανήτη, δηλαδή περίπου στο τελευταίο μισό δισεκατομμύριο χρόνια. Αν υπήρξε ποτέ ζωή στον Άρη, μπορεί τελικά αυτή να διατηρείται σε αυτά τα περιβάλλοντα.

Βοήθεια στους παραπάνω ισχυρισμούς έρχεται επίσης από την χθεσινή ανακοίνωση για περιοδική εμφάνιση μεθανίου που εξαρτάται από τις εποχές. Το μεθάνιο μπορεί να δημιουργηθεί από ανόργανες διαδικασίες, όπως είναι η μεταβολή του ορυκτού ολιβίνης στο ορυκτό σερπεντίνη με την επίδραση νερού σε περιβάλλοντα πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα όπως είναι η ατμόσφαιρα του Άρη, ή από βακτήρια που παράγουν μεθάνιο κατά τον μεταβολισμό τους. Η πρώτη περίπτωση αυτή καθαυτή δεν παράγει οργανικά μόρια μεγάλου μοριακού βάρους, ενώ η δεύτερη παράγει! Για αυτό και οι ελπίδες των επιστημόνων είναι αυξημένες!

Στο εργαστήριό μας αναζητούμε βιοϋπογραφές σε μια σειρά εννέα σημαντικών μετεωριτών από τον Άρη που διαθέτουμε. Αναπτύσσουμε καινοτόμο λογισμικό και μεθοδολογίες για την επεξεργασία δεδομένων που προκύπτουν επίσης από καινοτόμα αναλυτικά όργανα. Η έρευνα στην Ελλάδα τελικά υστερεί μόνο στην επένδυση σε καινοτόμα όργανα, που έχει και το ελάχιστο κόστος μπροστά στο ηθικό, πνευματικό, και υλικό κέρδος από την γνώση που προκύπτει.

Ηλίας Χατζηθεοδωρίδης

Elias Chatzitheodoridis

About Elias Chatzitheodoridis