האם יש חיים על המאדים?

האם יש חיים על המאדים?

 

בדיוק כאשר החוקרים שוב פעם קיוו למצוא חיים עלפני מאדים, מחקר חדש מלפני יומיים ערער את התקוות למצוא חיים בכוכב הלכת האדמדם. המדענים גילו שמתאן באטמוספרת מאדים, אחד מהסממנים העיקריים לכך שתהליכים ביולוגיים יכולים להתרחש כיום על גבי הפלנטה, מתנהג בדרכים בלתי מוסברות. התוצאות כנראה שוללות את העדויות האחרונות ביותר שמציעות שמאדים מאוכלס – או אי פעם אוכלס – בצורות חיים כלשהן. מאז הגילוי של הנוכחות של מתאן באטמוספרת מאדים נותרה השאלה האם הוא ממקור ביולוגי או גיאולוגי? לא הצליחו להסביר את השינויים המדווחים האחרונים בריכוז של המתאן האטמוספרי. במאמר שפורסם שלשום בכתב העת “נייצ’ר” שני חוקרים צרפתים מציגים את מחקרם אודות תצפיות ריכוז המתאן על מאדים. הם מסיקים שצריך להיות מקור מקומי חזק למתאן ומכניזם הרסני שהוא הרבה יותר יעיל מאשר התהליכים האטמוספריים שמפרקים את המתאן. בנוסף, אם אכן מתרחש הליך פרוק יעיל של המתאן רק קרוב לקרקע, הממצאים מצביעים על סביבה מאוד עוינת במאדים עבור מולקולות אורגניות שלא יכולות בשום אופן לשרוד במקום כזה. מכאן שהתעלות, הצמחייה האדומה, החוצנים עם הקרניים הירוקות, ואפילו הננו-אורגניזמים, שדורות של אסטרונומים ומתקשרים החל מהמאה ה-19 ועד למאה ה-20 היו בטוחים בקיומם, ככל הנראה לא יכולים להתקיים על כוכב הלכת האדום.

 

מהתעלות ועד ליצורים עם קרניים

 

מזה כמה מאות בשנים אנשים מחפשים חיים על המאדים. ז’ול ורן וחלוצי מדע בדיוני אחרים כתבו את מה שאז נחשב לסיפורים מרחיקי לכת אודות חקר הירח ומאדים.

אולם קודם לכן, ב-1727 ג’ונתן סוויפט כתב את מסעות גוליבר, שנראה שמעלה השערות בנוגע לשני ירחי מאדים. האסטרונומים באי המעופף של הליליפוטים יצרו קטלוג של עשרת אלפים כוכבי שבת. וגם, “הם  באותו האופן גילו שני כוכבים פחותים, או לוויינים, שסובבים סביב מאדים, כאשר הפנימי ביותר הוא רחוק יותר מהמרכז של הראשי בדיוק שלושה מקטריו, והחיצוני חמישה מזה: הקודם מסתובב בחלל עשר שעות, והאחרון עשרים ואחת וחצי”. החלו לשאול כיצד סוויפט ידע על קיומם של ירחי מאדים בטרם הם נתגלו ב-1877? אמרו שאולי סוויפט הוא יצור מהמאדים?… מסתבר שמקור הגילוי הוא כנראה ביוהנס קפלר. קפלר שקיבל מסר מוצפן מגלילאו אודות גילוי טבעות שבתאי הבינו לא נכון.

ב-1610 קפלר שחזר לא נכון את המסר המוצפן הבא של גלילאו:

s m a i s m r m i l m e p o e t a l e u m i b u n e n u g t t a u i r a s

לפיו לשבתאי יש טבעות. הפתרון הנכון למסר של גלילאו הוא:

Altissimum planetam tergeminum observavi.

כלומר: “צפיתי בפלנטה הגבוהה (הרחוקה ביותר) [שבתאי] כבעלת צורה משולשת”.

קפלר עשה מאמצים כבירים כדי לפתור את המסר המוצפן שגלילאו שלח לו, אבל הוא לא הצליח לפתור את המסר המבולגן. והוא פירש אותו כאומר:

Salue umbistineum geminatum Martia proles.

“ברך, תאומים ידידים, ילדי מאדים”. כאשר הוא למד שלצדק יש ארבעה ירחים הוא הבין שלמאדים יש שני ירחים. הוא מיד חשב שגלילאו גילה את שני הירחים של מאדים ושלח לו את המסר המוצפן וזאת בדיוק כפי שגילה את הירחים עבור צדק. הסברה היא שסוויפט למד מקפלר על גילוי זה דרך חברים.

ב-1754 אברהם קסטנר, משורר אף הוא, פרסם שיר על חברו קריסטוב מיליוס שמת בשנת 1752. בשיר מיליוס נסע עלפני מערכת השמש ובמאדים הוא פגש נשמות אלמותיות של בני מאדים.

ב-1854 ויליאם וויוול, חבר בטרינטי קולג’ באוניברסיטת קיימבריג’ – פילוסוף המדע המפורסם שהכניס את המונח “מדען” ב-1830 לשפה האנגלית – העלה השערות בנוגע לריבוי העולמות והחיים בעולמות השונים וכך גם בנוגע למאדים. הוא הניח שלמאדים ישנו ים ירוק, אדמה אדומה וצורות חיים כמו דינוזאורים. ב-1860 עמנואל ליאיס הציע שישנם צמחים על גבי המאדים.

באותה תקופה בערך, ב-1859 מתחילות עבודות על תעלת סואץ – הפלא ההנדסי של אותה תקופה. ב-1869 מסתיימות העבודות על תעלת סואץ וכולם מדברים על התעלות. תעלות נחשבות למוביל המסחרי של העולם והן בעלות חשיבות עליונה במאה ה-19. כך מתחילות השערות על תעלות שקיימות על גבי מאדים. תצפיות קודמות הצביעו על ההופעה של פסים על גבי משטח מאדים. והנה תצפיתן איטלקי ב-1869 האב סאכי אפילו השתמש במושג “canali” כדי לתאר אותם. הוא פרסם מאמר על תצפיותיו. הדמיון בין המלה האיטלקית “canali” שפירושה חריצים למלה ““channels ולתרגום היותר סנסציוני “canals” – שרומז על מבנים מלאכותיים – הוביל למושג שבמאדים קיימות תעלות ויצורים חיים. זה היווה השראה ליוצרים, אמנים וסופרים רבים וגם לחולמים במאה הבאה.

ב-1873 האסטרונום הצרפתי החובב קמיל פלמריון טוען שהצבע האדום של מאדים הוא עקב הצמחייה שם: “אולי עלינו לשייך את צבע העשב והצמחים, שאין כל ספק שמלבישים את ערבות מאדים, למאפייני הצבע של הפלנטה”. ב-12 לאוגוסט 1877 ה-ניו יורק טיימס מפרסם מאמר מערכת תחת הכותרת: “האם מאדים מאוכלס?” בו הוא עוסק בשאלת החיים על המאדים בעיתונות.

מכאן.

באפריל 1882 התעלות על מאדים נדונו במאמר ב-ניו יורק טיימס וב-1885 ההצעה של פלמריון לגבי הצמחייה על גבי מאדים נדונה שוב פעם ומעלים שוב את האפשרות שהצמחייה על גבי מאדים היא בצבע אדום. פלמריון שואל בספרו  La Planète Mars מדוע שהצמחייה של מאדים לא תהייה ירוקה כמו אצלנו?… זו שאלה מעניינת בייחוד לנוכח שיח בגינה שלי שהוא כולו בצבע אדמדם וככל שידוע לי הגינה שלי היא על כדור הארץ.

מכאן.

 

ב-1891 אלמנה צרפתייה עשירה בשם קלרה גאוגט גוזמן מציעה פרס של מאה אלף פרנקים למי שיצליח לתקשר עם חוצנים. הפרס הוצע בעקבות ספרו של קמיל פלמריון שיצא באותה תקופה (1892) ועוסק בחיים על מאדים: La planète Mars et ses conditions d’habitabilité. הפרס יינתן ל”אדם מכל לאום שהוא שימצא אמצעי בעשר השנים הבאות לתקשורת עם כוכב (פלנטה או אחר) ויקבל תגובה”. הפרס ניתן על ידי האקדמיה למדעים ונקרא פרס פייר גוזמן על שם הבן של הגברת גוזמן. הגברת גוזמן הוציאה מהתחרות את מאדים בטענה שהוא “יותר מידי קל לתקשורת!” כמובן שאף אחד עד היום לא זכה בפרס… (גם לא על תקשורת עם מאדים).

ב-1892 מתחילים לחשוב על שימוש בטלגרפיה כדי לתקשר עם החוצנים במאדים. אולם חושבים שכנראה תהיינה בעיות של שפה… “כיצד נשאל את יושבי המאדים האלם יש להם מהנדסים ואוניות, וסיגנלים חשמליים וקרחונים וחמישה חושים, וראשים ורגליים…?” שאל מאמר אחד. קמיל פלמריון הציע לתקשר עם בני המאדים באמצעות הרעיונות הטלפוניים החדשים של תומס אדיסון. אולי המגנטיות הטבעית של כדור הארץ יכולה להירתם כדי שגלי קול יתפשטו על פני החלל במעין טלגרפיה אלחוטית.

ב-1894 האסטרונום מהרברד ואיש העסקים פרסיבל לואוול מפרסם את מאדים בו הוא מהרהר על תעלות וחיים על גבי מאדים.

באותה שנה לגברת הלן סמיט – מדיום שוויצרית מג’נבה ששמה האמיתי הוא קתרין אליז מולר – יש תעתועים תחת היפנוזה על מאדים כתוצאה מטיפול על ידי הפסיכולוג הנודע תיאודור פלואנוי. סמיט מדמיינת את עצמה עומדת על גבי מאדים ופוגשת את בני מאדים. היא אפילו יכולה לדבר מאדימית. הפסיכולוג מתאר את המטופלת שלו בספרו מהודו לפלנטה מאדים מ-1900. שנה אחר כך, ב-1895 מדיום אמריקאית בשם גברת סמיד מתקשרת עם בתה המתה וגיסה על מאדים. היא מתארת תעלות ובני מאדים מאוד דומים לאנשים. היא בסוף מתגלה כבעלת הפרעת אישיות דו-קטבית. ב-1899 גם לקרל יונג יש פציינטית בת 15″גברת ס. וו.” שנוסעת למאדים בטרנסים ורואה תעלות ובני מאדים במכונות טיסה. יונג מסיק שהיא סובלת מאישיות חצויה.

הגענו סוף כל סוף למאה העשרים והנה ניקולה טסלה הגאון, הממציא הסרבי האמריקאי בונה מערכת אל-חוטית שניתן באמצעותה לתקשר עם בני המאדים. אבל הוא לא זוכה בפרס פייר גוזמן. הוא מפרסם את ממצאיו במאמרו: “Talking with the planets”, Collier’s Weekly, Vol 24, 4-5, 1901.

טסלה הושפע רבות מהאסטרונום מהרברד פרסיבל לואוול, שעסק באנליזה של התעלות במאדים ובאמונתו אודות חיים אינטליגנטיים על גבי מאדים. כמוכן טסלה הושפע מכתבי מדע בדיוני מאותה תקופה של ה. ג. וולס אודות בני מאדים. טסלה הכריז לעולם שיתכן והוא קיבל תדירויות בפולסים מהחלל החיצון, כנראה או מפלנטת ונוס או ממאדים.

טסלה השלים את המכשיר במעבדות שלו בהרי קולוראדו ב-1899 והוא יכל להרגיש את הפולס של הגלובוס כפי שהוא היה, מציין כל שינוי חשמלי שהתרחש ברדיוס של 1100 מיילים. הוא ציין שאף פעם הוא לא שכח את התחושות הראשונות שחש כאשר זה הופיע לו בעודו צופה במשהו שכנראה הוא תוצאה בלתי מתקבלת לאנושות. תצפיותיו הראשונות הבהילו אותו, מכיוון שהייה קיים בהן משהו מסתורי, שלא לדבר על משהו על טבעי. התחושה כל הזמן גברה אצלו שהוא היה הראשון לשמוע קבלת פנים מפלנטה אחרת. אבל המוני מבקרים ערערו על האמינות של המכשיר של טסלה. האשימו את טסלה בעיתונות, שכנראה הוא קיבל תשדורת מקוואזר ולא מבני מאדים. או אולי הוא קלט שידורי רדיו מרקוני או סתם שידורים של חובבן בתקשורת אלחוטית אחרת. ביוני 1905 ה-ניו יורק טיימס כתב שניקולה טסלה עשוי להשתמש במתנד או טלפון בין-פלנטרי כדי “להעיר” את מאדים.

מכאן

וכך הויכוחים אודות חיים על המאדים המשיכו אל תוך המאה העשרים עד עידן החלל וחקר המאדים התחיל בשנת 1965. מאז עידן החלל המודרני המאדים המשיך למשוך אליו את האסטרוביולוגים בחיפוש אחר צורות חיים על כוכב הלכת האדום.

 

 

האם העננים באים מהחלל החיצון?

אפרופו חוצנים. איך נוצרים עננים? כמעט כל ילד יודע שמיליוני טיפות של מים יחד יוצרות עננים. הן מתחילות כאדי מים, מהמים המתאדים שעולים מהאגמים, האוקיינוסים, הנהרות והצמחים. אדי המים מתקררים בעודם עולים לאוויר ובעוד הטמפרטורה יורדת, הם משתנים למצב צבירה נוזלי. מסות אלה של טיפות מים זעירות יוצרות עננים. כאשר העננים נעשים לעבים מידי הם נופלים לארץ כגשם. הם זורמים לאגמים ולנהרות והתהליך כולו מתחיל מחדש.

אולם מסתבר שההסבר הפשוט הזה הוא לא מדויק, כך קובע מחקר חדש. המחקר קובע שמרבית מהעננים של כדור הארץ בכלל התחילו בחלל החיצון בקרניים קוסמיות שמתנגשות עם מולקולות המים באטמוספרה שלנו כדי ליצור את העננות שאנו רואים בשמים.

מדענים חשבו מזה זמן שחלקיקי אבק או אבקנים היוו גרעין לטיפות הגשם בעודן יוצרות את העננים עלפני אזורים עירוניים. חלקיקים זעירים הקרויים אירוסולים נפלטים מצינורות פליטה של מיליוני רכבים והם מוצאים את דרכם לאטמוספרה. שם הם מושכים את מולקולות המים.

אולם הסבר זה לא נותן מענה לאופן שבו העננים נוצרים במקומות בהם אין תעשיה, כמו למשל מעל יערות גשם ומעל האוקיינוסים. במקומות אלה, קובעים החוקרים הקרניים הקוסמיות נכנסות לפעולה: חלקיקי הקרניים הקוסמיות המהירים – פרוטונים וניטרונים שמקורם עדיין לוטה בערפל – נעים כמעט במהירות האור. הם מתנגשים עם מולקולות המים וממירים אותן ליונים טעונים חשמלית. היונים אז מתחילים למשוך מולקולות מים אחרות, שלבסוף יוצרים כולם עננים.

המחקר:     Cosmic ray decreases affect atmospheric aerosols and clouds

Henrik Svensmark, Torsten Bondo, Jacob Svensmark

National Space Institute, Technical University of Denmark, Copenhagen, Denmark

Received 31 March 2009; accepted 17 June 2009; published 1 August 2009.

Close passages of coronal mass ejections from the sun are signaled at the Earth’s surface by Forbush decreases in cosmic ray counts. We find that low clouds contain less liquid water following Forbush decreases, and for the most influential events the liquid water in the oceanic atmosphere can diminish by as much as 7%. Cloud water content as gauged by the Special Sensor Microwave/Imager (SSM/I) reaches a minimum 𕛗 days after the Forbush minimum in cosmic rays, and so does the fraction of low clouds seen by the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) and in the International Satellite Cloud Climate Project (ISCCP). Parallel observations by the aerosol robotic network AERONET reveal falls in the relative abundance of fine aerosol particles which, in normal circumstances, could have evolved into cloud condensation nuclei. Thus a link between the sun, cosmic rays, aerosols, and liquid-water clouds appears to exist on a global scale.

 

 

ננו-מאובנים

 

ב-1996 חוקרים דווחו על מטאוריט ממאדים שנמצא ביבשת אנטרקטיקה. המטאוריט הכיל עקבות של מאובנים מיקרוביאלים. אולם מחקר שבא אחר כך ב-1998 פסל את הרעיון.

קבוצה של מדענים בראשות דיויד מקיי ממרכז החלל ג’ונסון של נאס”א פרסמה מאמר ב-Science ב-16 לאוגוסט 1996 בו היא הכריזה על גילוי עדויות לחיים פרימיטיביים בקטריאליים על המאדים. בדיקה של המטאוריט שנמצא באנטרקטיקה ושהאמינו שבא ממאדים הראתה את הממצאים הבאים:

1) הידרו-קרבונטים שהם זהים לתוצרים המתפרקים ממיקרו-אורגניזמים מתים על גבי כדור הארץ.

2) פאזות מינראליות שהן קונסיסטנטיות לתוצרים של פעילות בקטריאלית.

3) גלובולים זעירים פחמניים שיכולים להיות מיקרו-מאובנים של בקטריות פרימיטיביות, כולן בטווח של כמה מאות אלפי סנטימטר זו מזו.

 

 

ננו-מאובנים. מאחד המאמרים שעוסק בהן. כאן.

 

החוקרים בחנו את המטאוריט תחת מיקרוסקופ אלקטרוני סורק, שחשף את הנוכחות של מה ששארו אז כשרידי מאובנים של בקטריות בגודל של 20 עד 100 ננומטר. אם זה אכן כך, שארו החוקרים, הן פי 100 קטנות יותר מכל מיקרו-מאובן של בקטריה שמצוי על כדור הארץ. זאת מלבד “ננו-מאובנים” שבאותה תקופה נתגלו בסלעים ארציים מאוד צעירים, ממצא שאז לא היה מקובל עדיין כאורגניזמים מאובנים. ולכן סברו שזוהי עדות לחיים בקטריאליים פרימיטיביים ממאדים.

על בסיס תיארוך גיל המטאוריט (על בסיס גיל איזוטופי של רכיבי המטאוריט) החוקרים הציעו את התרחיש הבא: הסלע נהפך למוצק על מאדים לפני 4.5 מיליארד שנה, בערך 100 מיליון שנה לאחר היווצרות הפלנטה. לפני בערך 3.6 ל-4 שנים הסלע נסדק כנראה על ידי פגיעת מטאוריטים. אז חלחלו מים דרך הסדקים וגם חלחלו חומרים קרבונטים שאפשרו לבקטריות פרימיטיביות לחיות בסדקים. לפני בערך 3.6 שנים הבקטריות ותוצריהן התאבנו בסדקים (תוארך על בסיס גיל איזוטופי של המינרלים בסדקים). לפני 16 מיליון שנים מטאוריט ענק פגע במאדים והוא חילץ גוש גדול מסלע זה והעיף אותו לחלל (תוארך על בסיס החשיפה של המטאוריט לקרניים קוסמיות). לפני 13,000 שנה המטאוריט נחת באנטרקטיקה והוא נתגלה ב-1984 באזור שקרוי אלאן הילס.

נשאלה השאלה: איך אנחנו יודעים בכלל שהמטאוריט בא ממאדים? המטאוריט שוקל 1.9 ק”ג ובאותה תקופה הוא היה אחד משנים עשר המטאוריטים שנתגלו על כדור הארץ ונחשבו כבאו ממאדים. מרבית המטאוריטים נוצרו מוקדם בהיסטוריה של מערכת השמש לפני 4.6 מיליארד שנה. ולכן השאלה הייתה במקומה. נתנו תשובות אולם התווכחו על השאלה.

ואכן ב-1998 הרעיון של ה”ננו-מאובנים” הופרך. קבוצה של חוקרים מהמכון לטכנולוגיה בג’ורג’יה מצאה עדויות לגבישים שנמצאו במטאוריט מאנטרקטיקה ונוצרו בתהליכים אפיטקסיאלים בטמפרטורות שהיו ככל הנראה יותר מידי גבוהות מכדי שאורגניזמים ביולוגיים יוכלו להתקיים בהן. הממצאים החדשים האלה הטילו ספק על הטיעונים של החוקרים ממרכז החלל ג’ונסון של נאס”א לפיהם “סלע מאדים” מכיל צורות חיים שהן קונסיסטנטיות עם הננו-מאובנים. תוך שימוש במיקרוסקופ אלקטרונים חודר, החוקרים גילו שגבישי המגנטיט במטאוריט היו בגידול קפדני אפיתקציאלי אנטומי בין הקרבונטים הסובבים. תהליך זה פירושו שהמגנטיט והקרבונט היו צריכים לגדול בו-זמנית בטמפרטורות הרבה יותר גבוהות מ-120 מעלות צלסיוס. גידול אפיתקציאלי שולל הפרדה תוך-תאית של המגנטיט על ידי אורגניזמים ממאדים, תיאוריה שהעלו המדענים מנאס”א שהאמינו שהמטאוריט מכיל ננו-מאובנים. והמקור של הטמפרטורה הגבוהה למעשה משמיט את האפשרות שאורגניזמים מאובנים ממאדים התקיימו במטאוריט.

 

האם זרמו מים על מאדים?

 

לאחרונה שתי גישושיות של NASA ורכב החלל פיניקס, שנועד לאסוף מידע מהפלנטה, מצאו עדויות רבות שמים נוזלים פעם אולי זרמו על פני משטחו של מאדים. אולם אף לא אחד מגילויים אלו הובילו להוכחה ניצחת שאורגניזמים חיים שחו בשלוליות של מאדים.

ב-25 למאי 2008 נחת רכב לא מאויש בשם פיניקס על מאדים. המשימה הייתה לחפש אחר סימני התיישבות על הפלנטה האדומה. כלומר, סימנים למי קרח בדיוק מתחת לפני השטח שאולי היו פעם נוזלים. ב-31 ליולי 2008 הרכב אימת שהחומר הקשה שבו הוא נתקל מתחת למשטח הגושי המלוכלך היה אכן מי קרח. אנליזה של הלכלוך בתוך רכב החלל הצביעה על כך שקרח זה היה כנראה פעם מים נוזלים ושהוא היה באינטראקציה עם הרגוליט של מאדים, או הלכלוך המאדימי בתקופת זמן מסוימת בהיסטוריה של מאדים כאשר האקלים היה חם יותר. הממצאים מורכבים מאוד בייחוד לנוכח זה שכאשר רכב החלל ירד על מאדים, המדחפים שלו יצרו לחץ גבוה, סביבת טמפרטורה גבוהה והוא פוצץ אמוניה וכל זה יכל להשפיע על המשטח בדיוק מתחתיו – והרי הממצאים נלקחו בדיוק משם… ויכלו להיות עוד מרכיבים בלכלוך שנבדק שיכלו להשפיע על הכימיה שלו. אז מה עושים?

הרכב מצא עדויות שמים זורמים היו קיימים במקום שבו הוא נחת. מים הם כידוע המפתח לכל צורות החיים כפי שאנו מכירים אותן, והגילוי של מים נוזלים יציע את ההזדמנות לביולוגיה בכוכב בהלכת האדום. המסקנה החדשה והשנויה במחלוקת באה מתצפית בקבוצה של כדוריות קטנות שהיו מחוברות לרגלי הרכב והם צולמו על ידי הזרוע הרובוטית של רכב החלל פיניקס במהלך המשימה. כדוריות אלה נראות כנעות וגדלות בזמן המשימה וסבורים שהתנהגות זו בשילוב עם ממצאים אחרים מפיניקס מצביעים על כך שטיפות אלה עשויות להיות מים נוזלים שהותזו למעלה על רכב החלל כאשר הוא נחת. המאמר שהציע זאת הוצג ב-23 למרץ 2009 בכנס למדע לונארי ופלנטארי ביוסטון. אבל לא כל הצוות של פיניקס מסכימים עם ממצאים אלה. יתכן שרגלי רכב החלל היו קרים יותר יחסית לקרקע במשך היום, וכאשר השמש שקעה על הקרח שהיה בסביבה, חלק מהמים התאדה. בעוד אדי המים עלו הם נתקלו בכתמי לכלוך קרים על רגלי הרכב מהנחיתה והם נדבקו. וזו רק השערה אחת מיני רבות לממצאים. בינתיים לא ידוע בוודאות האם יש מים נוזלים על גבי המאדים.

 
תמונות של אחת מרגלי פיניקס שצולמו על ידי המצלמה של הזרוע הרובוטית. מכאן.
 

 

מתאן על מאדים

 

הידיעה המרעישה האחרונה אודות חיים אפשריים על גבי המאדים החלה בדיוק בינואר השנה כאשר מחקר בן חמש שנים אימת את הקיום של מתאן – ארבעה אטומי מימן שקשורים לאטום פחמן –  באטמוספרת מאדים.

הקבוצה מצאה את העדויות למתאן באטמוספרת מאדים על ידי תצפית בטלסקופ אינפרא-אדום ובטלסקופ קאק של נאסא בהוואי. הקבוצה השתמשה בספקטרומטרים על גבי הטלסקופים כדי לפזר את האור לרכיבי הצבעים וזאת בדיוק כפי שמנסרה מפרידה את האור הלבן לצבעיו. הקבוצה גילתה שלושה מאפיינים ספקטראליים, שקרויים קווי בליעה, שיחד הם חותמת ודאית לקיום מתאן. אך החוקרים הבינו שהמתאן מהר מאוד נהרס באטמוספרת מאדים במספר דרכים.

אסטרוביולוגים מתעניינים במתאן מכיוון שאורגניזמים משחררים הרבה מהמתאן על כדור הארץ בעודם מעקלים מזונות. אולם תהליכים גיאולוגיים טהורים אחרים, כמו חמצון של ברזל גם הם משחררים מתאן. מתאן הוא אמנם הסימן החזק ביותר עדיין שביולוגיה היא בפעולה בסביבת הפלנטה שלנו. ומדוע? כי המתאן מיוצר כמעט לגמרי על ידי אורגניזמים חיים. אבל לא ידעו בינואר השנה לומר האם הביולוגיה או הגיאולוגיה – או שתיהן גם יחד – מיצרים את המתאן על מאדים.

במידה וחיים מיקרוסקופיים על גבי המאדים מייצרים את המתאן, אז הם כנראה מצויים הרבה מתחת לפני שטח הפלנטה – שם זה חמים ונעים מספיק ושם מים נוזליים יוכלו להתקיים. מים נוזליים הם הכרחיים לכל צורות החיים באשר הן, כמקורות אנרגיה ואספקת פחמן. בכדור הארץ מיקרואורגניזמים שורדים בערך 2 קילומטר מתחת לאגן רכס המים הלבנים בדרום אפריקה – שם הרדיואקטיביות הטבעית מפצלת את מולקולות המים למימן מולקולארי ולחמצן מולקולארי. האורגניזמים משתמשים במימן לאנרגיה. באותו האופן אורגניזמים דומים על מאדים יכולים לשרוד במשך מיליארדי שנה מתחת לשכבת הקרח התמידית במאדים, שם המים הם נוזליים, הקרינה מספקת אנרגיה והפחמן הדו-חמצני מספק פחמן. גזים כמו מתאן מצטברים באזורים תת-קרקעיים כאלה ועשויים להשתחרר אל תוך האטמוספרה אם נפערים סדקים או נקבוביות בזמן העונות החמות. אולם עדיין ישנה האפשרות שתהליכים גיאולוגיים יצרו את המתאן במאדים, או עכשיו או בימים עברו. על כדור הארץ, ההמרה של תחמוצת הברזל לקבוצה הסרפנטינית של המינראלים יוצרת מתאן. ועל גבי מאדים תהליך זה יכול להתקדם בעזרת מים, פחמן דו-חמצני והחום הפנימי של הפלנטה. למרות שאין עדות לוולקאניות היום על מאדים, מתאן עתיק שהיה לכוד במלכודות קרח וקרוי קלאטראט עלול להשתחרר עכשיו.

אם כן איך נדע האם המתאן הוא ממקור גיאולוגי או ביולוגי? ניתן למדוד יחסי איזוטופים. לאיזוטופים של היסוד יש תכונות כימיות שונות במעט. מסתבר שהחיים מעדיפים להשתמש באיזוטופ הקל יותר. מתאן ומים שמשוחררים על מאדים צריכים להראות יחסים מיוחדים לאיזוטופים של מימן ופחמן אם החיים הם אלה שהיו אחראים ליצור המתאן.

 

הממצא החדש מלפני יומיים

WASHINGTON — A team of NASA and university scientists has achieved the first definitive detection

מסתבר שהדרך שבה המתאן מתפשט באטמוספרת מאדים עומד בסתירה למקור ביולוגי. כך טוען המחקר האחרון שפורסם שלשום במגזין היוקרתי Nature. המתאן נמצא כמרוכז בחלק בודד של האטמוספרה. הבעיה היא, אומרים החוקרים שעומדים בראש המחקר – הכימאים פרנק לפהר’ה ופרנסואה פורג’ה מאוניברסיטת פייר ומרי קירי בפריס – שבין אם החיים אחראים לפליטת מתאן זו, ואפילו אם אורגניזמים חיים היו ממוקמים רק באזור אחד במאדים, המתאן היה צריך להתפשט הרבה יותר באחידות דרך האטמוספרה עד עתה. העובדה שהמתאן לא התפשט באטמוספרה, אומרים החוקרים, מצביעה על כך שארעה איזו שהיא ריאקציה כימית באטמוספרה שהיא הורסת את הגז בטרם הוא יתפשט. וכל ריאקציה כזו שהיא הורסת את המתאן גם תהרוס חיים על גבי הפלנטה מאדים בגלל שהגז מורכב מאותם סוגים של מולקולות שבונים את החיים שאותם אנו מכירים.

Picture of methane

 

למה המתאן (אזורים אדומים וצהובים) הוא כה ממוקד באטמוספרת מאדים? מכאן

 

כדי לנסות ולשחזר את השינויים ברמות המתאן העונתיים הנצפים וההגברה המקומית בריכוז רמות המתאן, החוקרים מציגים מקור מקומי וזמני של מתאן במיקום שמדווח כמקסימום. המקור פעיל במשך 60 ימי מאדים של שנת מאדים, במהלך הקיץ הצפוני. הכמות הכוללת של המתאן שנפלטת על ידי המקור מוגבלת כדי להתאים לכמות שמורחקת מהאטמוספרה בשנה מאדימית אחת. זה תלוי ישירות בזמן החיים האטמוספרי של המתאן. במודל, זמן החיים מוגדר על ידי הריאקציות הפוטו-כימיות באטמוספרה והוא מעל 300 שנה. תחת תנאים אלה, המקור נמצא כלא יותר מידי חזק מכדי שיוכל ליצור הגברה מקומית כלשהי של מתאן שניתן יהיה לגלותה.

עתה המחברים מריצים סדרה של סימולציות בעלות ערכים משתנים עבור זמני חיים אטמוספריים של מתאן, שהם שונים מהזמן המוגדר שהוסכם עליו של 300 שנה. הסכום הכולל של המתאן שהופק על ידי המקור המקומי נשאר שווה לאיבוד בשנה מאדימית שנקבע על ידי זמן החיים הנבחר. זמן חיים קצר יותר פירושו מתאן שנהרס מהר יותר ולכן דורש מקור חזק יותר כדי שיפצה על כך. שלושה סוגים הושוו: מקור רציף ומקור מחזורי שהיה פעיל למשך 60 או 120 ימי מאדים של שנת מאדים.

ריכוז גבוה מעט של מתאן באטמוספרה של מאדים בקוי רוחב דרומיים גבוהים. זמן חיים של 330 שנה. מכאן.

 

זמן חים של 220 ימים. זמן חיים קצר יותר בפאקטור של 600 מזה שידרש לתהליכים כימיים. ריכוז המתאן במקום אחד כפי שדווח במחקר. מכאן

 

זמן החיים שהיה הרבה יותר קצר רומז על מכניזם הרסני למתאן שהוא מאוד יעיל. לא ידוע על שום תהליך אטמוספרי יעיל מספיק שמוציא מתאן מהאטמוספרה, כך שיפעל כשואב עם הקיבולת הדרושה הזו. וזאת מבלי שיוביל לסתירה עם הערכים הנצפים ברכיבי האטמוספרה האחרים. דרוש הליך אטמוספרי בלתי מזוהה עדיין. אפשרות אחת היא מכניזם שבו המתאן מחומצן בממשק של אדמת מאדים. בהליך זה המתאן נהרס בנפח מוגבל קרוב לקרקע בקצב ההרס, ואפילו יצטרך להיות גבוה יותר. זמן החיים בקרקע עבור המתאן יהיה מסדר גודל של שעה אחת בלבד. ואם אכן זה כך טוענים החוקרים הקרקע של מאדים תהיה סביבה עוינת ביותר עבור האורגניזמים שלא יוכלו לשרוד בה.

ולפיכך, מתוצאות המחקר הזה, אין כל ספק שמשהו באטמוספרה של מאדים הורס את המתאן ולכן אין כל דרך שבה חיים יכולים לשרוד על פני הכוכב וגם לא לידו, אם הרס של המתאן מתרחש כה מהר.

תוצאה זו דרך אגב חשובה גם לתשומת לבם של בני האדם שחושבים ליישב את מאדים. ולכן אומר המדען הישראלי המומחה לפלנטות מאוניברסיטת הארברד בקיימבריג’ מסצ’וסטס, איתי הלוי, שזו תגלית מאוד מדאיגה.

המאמר:

Letter

Nature 460, 720-723 (6 August 2009) | doi:10.1038/nature08228; Received 18 January 2009; Accepted 12 June 2009

Observed variations of methane on Mars unexplained by known atmospheric chemistry and physics

Franck Lefèvre1 & François Forget2

1.                          LATMOS,

2.                          Laboratoire de Météorologie Dynamique, UPMC Université Paris 06, CNRS, Paris 75005, France

Correspondence to: Franck Lefèvre1 Correspondence and requests for materials should be addressed to F.L. (Email: franck.lefevre@upmc.fr).

 

The detection of methane on Mars1, 2, 3 has revived the possibility of past or extant life on this planet, despite the fact that an abiogenic origin is thought to be equally plausible4. An intriguing aspect of the recent observations of methane on Mars is that methane concentrations appear to be locally enhanced and change with the seasons3. However, methane has a photochemical lifetime of several centuries, and is therefore expected to have a spatially uniform distribution on the planet5. Here we use a global climate model of Mars with coupled chemistry6, 7, 8 to examine the implications of the recently observed variations of Martian methane for our understanding of the chemistry of methane. We find that photochemistry as currently understood does not produce measurable variations in methane concentrations, even in the case of a current, local and episodic methane release. In contrast, we find that the condensation–sublimation cycle of Mars’ carbon dioxide atmosphere can generate large-scale methane variations differing from those observed. In order to reproduce local methane enhancements similar to those recently reported3, we show that an atmospheric lifetime of less than 200 days is necessary, even if a local source of methane is only active around the time of the observation itself. This implies an unidentified methane loss process that is 600 times faster than predicted by standard photochemistry. The existence of such a fast loss in the Martian atmosphere is difficult to reconcile with the observed distribution of other trace gas species. In the case of a destruction mechanism only active at the surface of Mars, destruction of methane must occur with an even shorter timescale of the order of 1 hour to explain the observations. If recent observations of spatial and temporal variations of methane are confirmed, this would suggest an extraordinarily harsh environment for the survival of organics on the planet.

 

muppets full cast09 3 20 D23: The Muppets Make an Appearance and Announce Film

 חבר’ה מאיפה הגעתם? מה זאת אומרת? ממאדים כמובן. כאן.

 

 

Advertisements

8 thoughts on “האם יש חיים על המאדים?

  1. הכוככב מהווה אתר כימי מסובך ביותר. כולל תרכובות שבארץ מזוהות עם חיים ומצויות במצב דינמי של הצטברות והעלמות. מוכח שקיימים שינויים אדירים בכמיה הנצפיית על פני הכוכב הן במרחב הגיאוגרפי והן במרחב הזמן. אוסף הנתונים עד כה מעיד על אתר דינמי השרוי במרווח טמפרטורות רחב ביותר ועל הבדלים גדולים בתנאים הפיזקליים ( למשל: טמפרטוה ועוצמת קרינה ואופי הקרינה כאורך גל ואחידות בציר הזמן )לאורך זמן נתון ובודאי גם בעומק בין נקודה נצפיית לנקודה נצפיית על פני הכוכב מתחוללים שינויים שאינם מוכרים לנו או מוכרים רק בחלקם. הסיכויים שבמערכת זו ייוצרו חיים, או ייקלטו חיים לפי כל תיאוריה המושמעת היום הולכים וגדלים. .

  2. תודה על התגובה. נכון הנתונים הם באמת מאוד מורכבים והחוקרים ביצעו סימולציות וקשה מאוד לפרש את התוצאות חד משמעית לכאן ולכאן. מה גם שמחר יכול לבוא מחקר ולהפריך את התזה של החוקרים.

  3. אני לא יודעת ולא מוסמכת להתייחס לשאלה אם יש חיים במאדים. אין לי הכשרה מדעית. אבל אני יודעת שעל מזבח שאלה זו נעשו הרבה דברים. בשנת 1978
    נעשה מחקר הבודק תרכובות כימיות ממרס, בפקולטה לחקלאות ברחובות, על ידי פרופסור בנין הנחשב מומחה לריאקציות כימיות של אדמות מאדים, וד”ר יהודית רישפון (היום פרופסור בכירה בביוכימיה בתל אביב). השניים עבדו על גרנט של נאסא לבדוק ריאקציות שדומות למה שנפלט מאדמת מרס, תוך שימוש בחרסיות. מאחר שהמחקר הצריך עיסוק בחומרים רדיואקטיבים מסוכנים, מצאו השניים פתרון יצירתי. הם שכרו את הח:”מ, שהיתה אז קטינה, לעבוד במעין “עבודת קיץ” במעבדה, עאלק נוער שוחר מדע. וכך, את הזלפת החומר המיינן ביצעתי רק אני, ללא ידיעה מה זה בכלל, וכמובן בלי אמצעי גהות וכמובן ללא תגמול למעט איזכור שמי במאמר שיצא באיזה בטאון של נאסא. השניים היסוו את הפשע בכך שכתבו עלי
    TECHNICAL ASSISTANT
    מונח המעניק רושם מטעה שמדובר בבעל מקצוע, ובודאי בבגיר מודע.
    אני משערת שכדי לבלוט במחקרי החלל, היוקרתיים, מכרו פה הרבה אנשים נשים וטף, העיקר לקבל איזה איזכור בכתב עת, ושבתון בלוס אלאמו.

  4. מעניין. תמצאי את המאמר שבו את מופיעה כ”טקניקל אסיסטנט” באמגר באינטרנט או בספריה. ותכתבי על המקרה הזה כאן ברשימות כתבה.
    מה שאת מתארת זה לא משהו מדעי אלא משהו משפטי ואני לא מבינה במשפטים אלא את מבינה בזה.
    ולכן כדאי שתכתבי על זה כי יתכן שהיום גם כן מישהו אי שם במעבדה עושה את אותו הדבר לנוער שוחר מדע? אין לי מושג.
    ממש אין לי מושג.
    כי אני לא סגל בתוך האקדמיה.

  5. התגובה מאד תמוהה. כביכול מישהו יושב וסופר מה שאני כותבת ומנסה להכפיש וליצור איזו תדמית. האם מדובר על “קיפוח” ? או שמא כל אדם צריך להיות מודאג מחשיפה של נוער לחומר מסוכנים כדי לחסוך בתקציבי מחקר ולהפיק תוצאות מהירות ? האם כל אזרח ישראלי לא צריך להיות מודאג מיצוא של ניסויים לא בטוחים לישראל ?
    באנדר הוא בעל אגנדה, ואני יכולה לאחל לו שהילדים לו אחד אחד יוקרנו בקרינה מייננת במעון, מבלי שהוא ידע, ואם יתלונן יכתוב עליו מישהו “האם כל דבר צריך להיות קשור לילדים החולים של באנדר”.
    אני שומרת אייפי של מטרידים סדרתיים, אולי זה אחד שמתאים למאגר שלי ?

  6. הסתכלתי על קורות החיים שלך – הם ממש מרשימים! תגידי, פרס אדלשטיין הזה שזכית בו זה אותו “פרס אדלשטיין” הידוע למחקרים בתחום היסטוריה של המדע?

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s