I en kort periode i 1976 virkede det som om NASAs vikingelandere havde fundet mikrober på Mars! Disse resultater er blevet omstridt omstridt i årene siden, men det oprindelige eksperiments vigtigste efterforsker, Gilbert Levin, fastholder stadig, at de virkelig opdagede Martiske mikrober.
Vandfrost på Mars klipper og jord i nærheden af Viking 2 lander, 18. maj 1979. Billede via NASA / JPL / Ted Stryk / The Planetetary Society.
Fandt NASA bevis på liv på Mars tilbage i 1970'erne? Det er et spørgsmål, der er blevet drøftet meget i de sidste par årtier, hvad angår de positive, men alligevel ufuldstændige resultater fra biologitestene fra de to vikingelandere i 1976. Begge landere rapporterede positive resultater, da den Martiske jord blev testet for den mulige tilstedeværelse af mikrober, men nu har de fleste forskere konkluderet, at disse resultater var forårsaget af usædvanlig kemi i jorden, ikke liv.
Men ikke alle forskere. Gilbert Levin, som var den største efterforsker for LR (LR) -søgningseksperimentet for begge landere, fastholder stadig, at Viking trods alt virkelig opdagede livet i Mars 'røde sand. Han skitserede sin holdning i et meningsemne i Videnskabelig amerikansk den 10. oktober 2019.
Som Levin bemærkede, sendte begge landere positive resultater til påvisning af mikrobiel respiration:
Den 30. juli 1976 returnerede LR sine oprindelige resultater fra Mars. De var utroligt positive. Da eksperimentet skred frem, landede i alt fire positive resultater, understøttet af fem forskellige kontroller, streamet ned fra det dobbelte Viking-rumfartøj ca. 4000 miles fra hinanden. Datakurverne signaliserede påvisning af mikrobiel respiration på den røde planet. Kurverne fra Mars svarede til dem, der blev produceret ved LR-test af jord på jorden. Det så ud til, at vi havde besvaret det ultimative spørgsmål.
Eksperimenterne så ud til at sige, at der var levende, vejrtrækende mikrober i den Martiske jord. Men der var et stort problem: Ingen af landmændene havde fundet organiske stoffer i jorden, hvilket noget liv ville være lavet af, og uden hvilket du overhovedet ikke kunne have liv.
Viking 1 med sin prøveudtagningsarm i forgrunden og dybe skyttegrave grave i jorden. Eksperimenter på landeren - såvel som på Viking 2 - syntes at indikere tilstedeværelsen af Martiske mikrober i jorden. Billede via NASA / Roel van der Hoorn / Forbes.
Der var tre eksperimenter på hver lander, inklusive LR, der testede for livet:
Gasskromatograf - massespektrometer (GCMS), der ville varme jorden til forskellige temperaturer og måle molekylerne, der blev en gasform, i stand til at måle en lang række molekylære forbindelser ned til densiteter på et par dele pr. Milliard.
Gas Exchange-eksperimentet (GEX) tog en inkuberet prøve af Mars-jord og erstattede den Martiske atmosfære med helium, en inert gas. De anvendte derefter både næringsstoffer og vand og kiggede efter signaturer af biologisk aktivitet: absorption eller emission af ilt, kuldioxid, nitrogen, brint og metan.
Eksperimentet med mærket frigivelse (LR) tog en prøve af Marsjord og påførte en dråbe næringsopløsning på den, hvor alle næringsstofferne blev mærket med radioaktivt carbon-14. Radioaktivt kulstof-14 ville derefter blive metaboliseret til radioaktivt kuldioxid, som kun skulle detekteres, hvis der var liv.
Konsensus fra de fleste forskere i årene siden da har været, at der var noget i jorden, der efterligner livet, men det var ikke selve livet. Som et resultat gennemførte ingen af de følgende missioner i løbet af de næste par årtier nogen livdetekteringseksperimenter som Viking gjorde. I stedet har de fokuseret på fortidens levedygtighed, hvad enten Mars er eller ej kunne have understøttede livet i fortiden. Det har været en upopulær strategi for mange mennesker, da det så ud til, at NASA opgav enhver faktisk yderligere søgning efter livet på Mars.
Den komplette biologiske eksperimentpakke, der er identisk for hver lander. Billede via NASA / Forbes.
LR-eksperimentet havde været ganske simpelt: fugtighedsprøver af jord med en speciel næringsstof "bouillon" og se, om det blev indtaget af nogen mikrober; det var designet til at detektere og overvåge metabolismen af eventuelle tilstedeværende mikrober. Næringsstofferne blev mærket med radioaktivt kulstof. LR-eksperimentet var følsomt over for meget lave mikropopulationer, og hver kørsel af eksperimentet varede i syv dage. Sammenligning med lignende test på Jorden syntes at understøtte den biologiske fortolkning af resultaterne, som Levin forklarede:
Viking LR forsøgte at opdage og overvåge løbende stofskifte, en meget enkel og fejlsikker indikator for levende mikroorganismer. Flere tusinde kørsler blev foretaget, både før og efter Viking, med jordbunden jord og mikrobielle kulturer, både i laboratoriet og i ekstreme naturlige miljøer. Intet falskt positivt eller falskt negativt resultat blev aldrig opnået. Dette understøtter stærkt pålideligheden af LR Mars-data, selvom deres fortolkning drøftes.
I årene siden Viking var der fundet perchloratsalte i Marsjord, som er blevet antydet som en forklaring på manglen på organiske stoffer, som Viking har set, da de kan ødelægge organiske stoffer. Men for nylig organiske har nu fundet i Marsbergarter af Curiosity rover, både enkle og andre lidt mere komplekse. Nogle af dem antyder også, at de er kommet fra tidligere mere komplekse organiske molekyler, men nysgerrighed er ikke udstyret til at bestemme, om disse har en biologisk oprindelse eller ej.
I 2013 fandt Curiosity rover nogle interessante uredede klipper - Gillespie Lake outcrop - i Gale Crater's Yellowknife Bay-region. Klipperne ligner stromatolitter eller mikrobielle måtter på Jorden. Billede via NASA / JPL-Caltech / MSSS / Astrobiology Magazine.
Som Levin opsummerede:
Sammenfattende har vi: positive resultater fra en meget anvendt mikrobiologisk test; støttende svar fra stærk og varieret kontrol duplikering af LR-resultaterne på hvert af de to Viking-steder; replikation af eksperimentet på de to steder; og fiaskoen over 43 år af et eksperiment eller teori med at give en endelig ikke-biologisk forklaring af Viking LR-resultater.
Viking LR-resultaterne vil sandsynligvis stadig være i tvist i de kommende år, især hvis en opdateret version af eksperimentet ikke sendes tilbage til Mars i den nærmeste fremtid. Manglen på nogen opfølgende eksperimenter i de senere år har været skuffende, men det ser ud til, at NASA nu begynder at tage muligheden for liv på Mars alvorligt igen, selvom trinvist. Mars 2020-rover, der skal lanceres næste år og lande i 2021, vilje kigge efter bevis på livet som dets primære mission, men vil fokusere på tidligere liv, ikke nuværende biologi. Det er måske ikke så ambitiøst, som mange mennesker vil have, men det er et skridt i den rigtige retning.
Bortset fra de organiske stoffer, synes andre, nyere fund på Mars også at understøtte i det mindste muligheden for, at mikrober virkelig var til stede i jordprøverne, som Viking analyserede. Disse inkluderer eksistensen af metan, fundet og dokumenteret af Curiosity rover, orbiters og teleskoper på Jorden. Vi ved endnu ikke, hvor Mars-metan kommer fra, men i det mindste på Jorden kommer det primært fra mikrober (og køer!) Såvel som andre geologiske processer. Nysgerrighed stødte også på klippeformationer i Yellowknife Bay-regionen i Gale-krateret, der ligner stromatolitter eller mikrobielle måtter på Jorden, som er produceret af mikroorganismer. Fundet var genstand for en omfattende analyse af Nora Noffke ved Old Dominion University. På en lignende note fandt Spirit-rover silica-formationer, der ligner dem, der er skabt af mikroorganismer i varme kilder.
Gilbert V. Levin, Ph.D. Billede via Gilbert Levin.
Ingen af disse har været bevist for at være bevis på livet endnu, men de forspændende. Der er desuden konklusionerne fra flere rover, landere og kredsløb, der fortsat viser, at Mars engang havde et meget mere beboeligt miljø end nu, med floder, søer og måske endda et hav.
Der er også nye beviser for, at der stadig findes underjordisk vand på Mars i dag, herunder under den sydpolære iskappe og måske endda i et globalt reservoir. Det ville naturligvis have direkte implikationer for muligheden for liv - i det mindste mikrobiel - på Mars i dag.
Levin anførte også andre mulige positive antydninger til livet på Mars i sin artikel.
Selv om livet på Mars, hverken fortid eller nutid, stadig ikke er blevet bevist, er Gilbert Levins arbejde og andre opdagelser fortsat med at bringe os tættere på det punkt, hvor vi måske ved det med sikkerhed.
Mere information om Levins arbejde er tilgængelig på hans websted.
Nederste linje: Gilbert Levin, den vigtigste efterforsker for LR-forsøg (LR) -livet påvisning af eksperimenter på vikingelanderne på Mars i 1970'erne, fastholder stadig, at de virkelig fandt bevis for det aktuelle mikrobielle liv i Marsjord.