Introducción a la exploración humana de Marte
En 1976, las sondas Viking 1 y Viking 2 de la NASA aterrizaron con éxito en Marte, pero no encontraron ningún compuesto orgánico ni signos de vida. Después de un estanque de agua fría, el entusiasmo humano por explorar Marte de repente se debilitó mucho. . Durante los siguientes 20 años, Estados Unidos no lanzó una nueva sonda a Marte. No fue hasta 1996, cuando la NASA anunció el descubrimiento de evidencia de fósiles de bacterias marcianas en el meteorito "Allen Hills 84001" de Marte, que la vida en Marte volvió a despertar el interés de la gente. Clinton, el entonces presidente de los Estados Unidos, incluso dijo en un discurso: "(El meteorito) demuestra que puede haber vida en Marte. Si este descubrimiento resulta ser cierto, será el descubrimiento más brillante del universo". Edite este párrafo] Controversia A pesar de la controversia en curso, este rastro único de vida extraterrestre todavía despierta la imaginación infinita de la gente, y los científicos están todos centrados en este planeta distante. Pero en lo que respecta al nivel actual de comprensión humana, un sistema material semiabierto compuesto por una o más células compuestas de materia orgánica y agua tiene un metabolismo material y energético estable, puede responder a estímulos y puede reproducirse (reproducirse). , se puede llamar vida. En otras palabras, la identificación de vida en Marte sólo puede proponerse por analogía con la vida en la Tierra, ya que ésta es la única forma de vida que conocemos. Dentro del alcance actual de las capacidades de detección humana, es cierto que sólo Marte tiene condiciones más cercanas a las de la Tierra. [Editar este párrafo] Formas de vida Marte es el planeta más cercano a la Tierra y gira alrededor del sol en una órbita elíptica. Una revolución de Marte equivale a dos años en la Tierra, y una revolución en Marte equivale a un día y una noche en la Tierra. Marte, como la Tierra, es un planeta de silicato con núcleo, manto y corteza. Los polos de Marte están cubiertos por una capa de hielo blanca formada por dióxido de carbono. Marte también tiene una atmósfera, una hidrosfera y un clima que cambian durante todo el año. Aunque la presión de Marte es solo 1 de la de la Tierra, la atmósfera es más delgada que la de la Tierra y 95,3 es dióxido de carbono, todavía hay nitrógeno y una cantidad muy pequeña de oxígeno y vapor de agua.
Los científicos creen que el Marte primitivo tenía las condiciones y los materiales para que comenzara la vida. Incluso hoy en día, algunos lugares de Marte siguen siendo "factibles". Según los datos recopilados por las sondas que aterrizaron en Marte, los científicos creen que Marte solía ser rico en recursos hídricos, cálido y húmedo, con una atmósfera espesa y un entorno que podía albergar vida. En la atmósfera de Marte también se encuentra nitrógeno, que también es importante para la formación de vida. Las fotografías de cañones marcianos también muestran que grandes cantidades de agua alguna vez erosionaron la superficie marciana. En los últimos años, los científicos han descubierto incluso agua sólida en Marte. El agua es fuente de vida. No sólo es un elemento esencial para las reacciones bioquímicas, sino también un canal necesario para el transporte de nutrientes y la excreción de desechos. Con agua sólida, es posible encontrar agua líquida y, con suerte, encontrar un entorno adecuado para la vida. [Editar este párrafo] El meteorito marciano "Allen Hills 84001", cuya evidencia de vida ha despertado gran interés en todo el mundo, fue formado conjuntamente por la NASA, la Fundación Nacional de Ciencias y el Instituto Smithsonian El equipo del Proyecto de Búsqueda de Meteoritos Antárticos (ANSMET) descubrió 1984 65438 en Allen Hills, Antártida, el 27 de febrero. Lo que desconcierta a mucha gente es por qué los científicos pueden confirmar que este meteorito vino de Marte. ¿Cómo voló de Marte a la Tierra? ¿Qué evidencia tienen los científicos de esto? Para explicar estos problemas tenemos que empezar por la formación de meteoritos.
En el sistema solar, hay innumerables meteoroides de diferentes tamaños que orbitan alrededor del sol en órbitas elípticas. La perturbación de otros cuerpos celestes o las colisiones entre cuerpos celestes cambiarán las órbitas de los meteoroides. Cuando un meteoroide encuentra la Tierra, puede atravesar la atmósfera terrestre y caer al suelo, y el material restante es un meteorito. La mayoría de los meteoritos, al igual que las rocas de la Tierra, están compuestos básicamente de minerales. Sin embargo, algunos minerales contenidos en los meteoritos son tan únicos que nunca se han encontrado en las rocas terrestres. Además de las muestras lunares y el polvo cósmico, los meteoritos son actualmente los principales materiales extraterrestres que pueden estudiarse directamente y pueden proporcionar mucha información cósmica.
La mayoría de los meteoritos de la Tierra volaron a través del cinturón de asteroides, y los científicos pueden rastrear sus orígenes mediante el seguimiento de elementos químicos y otros métodos. En la actualidad, el ser humano tiene un cierto conocimiento de la Luna y de Marte, ha recuperado muestras de rocas lunares, ha lanzado sondas para aterrizar en Marte, etc. , por lo que mediante análisis comparativos y otros métodos, se puede confirmar que una cantidad muy pequeña de meteoritos provienen de la Luna o Marte.
La confirmación de meteoritos marcianos comenzó en 1983. Los científicos descubrieron que los isótopos químicos y las características petrológicas de un meteorito eran consistentes con los datos marcianos disponibles como referencia en ese momento, e infirieron que el meteorito provenía de Marte. Posteriormente, los científicos analizaron las concentraciones de isótopos de gases nobles en dichos meteoritos y confirmaron que eran consistentes con las concentraciones de gases nobles en la atmósfera marciana observadas por las sondas Viking que aterrizaron en Marte. En el año 2000, los científicos compararon y analizaron nuevamente todos los parámetros conocidos y confirmaron esta conclusión nuevamente. [Editar este párrafo] Meteoritos de Marte En cuanto a cómo los meteoritos entraron al espacio desde Marte, los científicos creen que esto puede ser el resultado del impacto de asteroides y otros cuerpos celestes en Marte. Los enormes cráteres que se han observado pueden dar alguna indicación de la potencia del impacto. Sin embargo, no es fácil para las rocas marcianas que ingresan al espacio viajar cientos de millones de kilómetros para llegar a la Tierra. Por lo tanto, hasta el 10 de junio de 2009, entre los miles de meteoritos encontrados en la Tierra, los científicos sólo han descubierto 53 meteoritos procedentes de Marte, con un peso total de 92 kg, lo que sólo equivale a lo que trajeron los astronautas durante el programa Apolo. 10 de la muestra total.
Los meteoritos marcianos se dividen en tres grupos de condritas raras (meteoritos de piedra): condritas de piroxeno, condritas de piroxeno y condritas de olivino puro. Sus proporciones de isótopos son consistentes y diferentes a las de la Tierra. Todo el meteorito marciano se llama grupo SNC y se origina en los lugares donde se descubrió por primera vez: Sergotti en India, Nakhla en Egipto y Chassini en Francia. [Editar este párrafo] Camino de vida
"Allen Hills 84001" es una esferulita de piroxeno, que es un piroxeno directo y consta de un 98% de ortopiroxeno de grano grueso, meteorito y olivino. Compuesto de piedra, cromita, disulfuro de hierro, carbonatos y filosilicatos. Mediante métodos isotópicos y estudios sobre el impacto de los rayos cósmicos, los científicos creen que la historia del meteorito "Allen Hills 84001" se remonta a la formación de Marte hace 4.500 millones de años. Después de caer de la superficie de Marte, se desvió. en el espacio desde hace 130.000 años hasta hace 160.000 años, ha pasado un año desde que aterrizó en la Tierra.
Después de estudiar este meteorito durante más de 10 años, los científicos han descubierto algunos rastros muy relacionados con la vida en el meteorito: partículas de carbonato, hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y la existencia de microcristales de magnetita, y se infiere que Es probable que existieran formas de vida en Marte hace al menos 1.300 millones a 3.600 millones de años.
En primer lugar, los científicos descartaron la posibilidad de que las huellas del meteorito estuvieran contaminadas por organismos terrestres. Las moléculas orgánicas de HAP están presentes en el meteorito "Allen Hills 84001" y su densidad es mucho mayor que la de los hidrocarburos aromáticos policíclicos en el hielo antártico. Otros meteoritos antárticos no contienen hidrocarburos aromáticos policíclicos, e incluso la contaminación provocada por el hombre solo aparecerá en la superficie. Los carbonatos relacionados con estos hidrocarburos aromáticos policíclicos se formaron hace 3.600 millones de años, lo que indica que las moléculas orgánicas no estaban adheridas a los meteoritos durante los viajes interestelares. , no vendrán de la Tierra, sino de Marte. Los científicos han analizado que esta molécula orgánica relativamente simple de hidrocarburos aromáticos policíclicos puede ser producto de la descomposición de antiguos microorganismos marcianos. Son transportados por un líquido (probablemente agua) y interceptados cuando se forman partículas de carbonato.
En segundo lugar, los científicos analizaron evidencias de que pudo haber habido agua en Marte.
El carbonato achatado descubierto por los científicos en la superficie de fractura reciente del meteorito "Allen Hills 84001" es como una bola aplanada, con un diámetro de 20 mm a 50 mm. El agua es una sustancia inorgánica que cristaliza. Los científicos creen que puede haber agua marciana. se filtró a través de estas grietas en las rocas marcianas. Es posible que el Planeta Rojo haya tenido condiciones adecuadas para la vida en el pasado.
Finalmente, los científicos descubrieron pequeños cristales de magnetita, que se cree que fueron producidos por bacterias marcianas. Los cóndrulos de carbonato de los meteoritos marcianos son ricos en magnesita, siderita y pequeñas cantidades de carbonato de calcio, carbonato de manganeso y apatita. El exterior es el borde donde se distribuyen las capas intermedias ricas en hierro y magnesio. El borde del anillo rico en hierro está compuesto principalmente por cristales de magnetita y disulfuro de hierro, con una longitud de un solo lado de 10 n m ~ 100 nm. El análisis de las muestras mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM) de alta resolución y microscopía electrónica de barrido (SEM) combinada con espectroscopia de dispersión de energía mostró que el tamaño, la pureza, la morfología y la estructura cristalina de estos cristales de mineral son idénticos a los producidos por las bacterias en la Tierra. .
Existe un tipo de bacteria magnetotáctica distribuida principalmente en suelos, lagos y lodos marinos. Produce unos diminutos cristales de magnetita, cada cristal mide sólo entre 50 y 100 nanómetros y su pureza es superior a la acción inorgánica. Se formó magnetita natural. Las bacterias magnetotácticas organizan de 10 a 20 pequeños cristales de magnetita en una cadena, usan el campo magnético de la Tierra para detectar la dirección como una brújula y luego usan sus flagelos para nadar hacia el ambiente de microoxígeno más favorable. Por tanto, este cristal de micromagnetita es como un signo de vida. El tamaño de los cristales de micromagnetita descubiertos por los científicos en el meteorito "Allen Hills 84001" también está entre 40 y 60 nanómetros, y algunos de los cristales de magnetita están dispuestos en cadenas. Por lo tanto, los científicos creen que esta es la evidencia más convincente de rastros de vida en Marte. [Editar este párrafo] Debate sobre la investigación Desde que se anunció en 1996 que este meteorito marciano puede contener rastros de vida, el debate científico sobre esta investigación nunca ha cesado. Varias opiniones a favor y en contra chocaron ferozmente, y el foco del debate se centró principalmente en la temperatura de formación de las esferas de carbonato y el origen de los cristales micromagnéticos. Los científicos contrarios creen que varias características del meteorito "Allen Hills 84001" podrían no ser biológicas. Realizaron muchos experimentos y demostraron que una serie de estructuras, como las partículas de carbonato, se producen a altas temperaturas, anulando así todas las especulaciones sobre la existencia de vida en Marte, porque en comparación con la vida en la Tierra, la vida en Marte no puede sobrevivir en las alturas. temperaturas. Los científicos apoyados utilizan análisis de isótopos de oxígeno y azufre y datación de carbonatos para explicar la posibilidad de formación de carbonatos a bajas temperaturas y la posibilidad de vida en Marte.
Recientemente, los últimos resultados de las investigaciones de los científicos de la NASA sólo quieren demostrar que la hipótesis de la descomposición térmica no puede explicar el origen de la mayoría de los cristales de magnetita en el meteorito "Allen Hills 84001". no puede generar cristales de microimanes. Los científicos explicaron que la siderita pura se puede convertir en magnetita pura cuando se calienta, y "Allen Hills 84001" contiene magnetita pura incrustada en carbonato, pero no hay siderita pura y nunca ha existido. Los científicos creen que la magnetita del "Allen Hills 84001" no procede de carbonatos, sino de otro proceso. En comparación con los fenómenos terrestres, la mayoría de los cristales de magnetita con la misma composición que los del meteorito "Allen Hills 84001" están formados por bacterias supermagnéticas, por lo que su obtención es factible mediante modelos biológicos. Un nuevo análisis obtenido por científicos utilizando la última microscopía electrónica de alta resolución muestra que alrededor del 25% de la estructura cristalina de magnetita del meteorito "Allen Hills 84001" fue formada por bacterias.
Aunque continúa el debate sobre si hay rastros de vida marciana en los meteoritos, el estudio del meteorito "Allen Hills 84001" todavía no puede permitirnos conocer más sobre los secretos de la vida marciana, pero cada vez más. La evidencia muestra que esta muestra de Marte tiene un gran valor de investigación científica. Según el análisis de los científicos, cuando se formaron las bolas de carbonato en el meteorito "Allen Hills 84001", la temperatura en Marte pudo haber sido de 0°C a 80°C, en lugar de los 700°C donde no puede existir vida. Si existió vida en el antiguo Marte, es probable que exista vida en Marte hoy. Los cambios en el ambiente marciano no necesariamente matarán a todos los microorganismos subterráneos.
En este sentido, los ejemplos de microorganismos en la Tierra que resisten ambientes hostiles pueden aportar un rayo de esperanza a la especulación de que todavía existe vida en Marte. [Editar este párrafo] Continúa la misión de explorar Marte. La posibilidad de que haya vida en Marte siempre es muy emocionante, pero ninguna evidencia ha confirmado de manera convincente la existencia de vida extraterrestre. Parece un poco insuficiente explicar la existencia de vida en Marte basándose únicamente en una piedra que cayó sobre la Tierra. Por eso, en los últimos años, la gente ha lanzado muchas sondas para aterrizar en Marte en busca de nuevas pruebas. Sin embargo, sus observaciones y las investigaciones de los científicos aún no han dado a la gente una respuesta satisfactoria, sino que han generado más preguntas y despertado un mayor interés en Marte.
La primera es que hay agua en Marte. El 31 de julio de 2008, la sonda Phoenix Mars de la NASA identificó la generación de vapor de agua al calentar muestras de suelo en Marte, confirmando así la existencia de agua en Marte. Los científicos han analizado que puede existir hielo de agua bajo el hielo de dióxido de carbono en las regiones polares de Marte. También ha habido informes recientes de que puede existir agua en Marte en forma de barro.
En segundo lugar, se ha descubierto metano en Marte. Junio 5438 2009 Octubre 65438 En mayo, los científicos de la NASA descubrieron una neblina de gas metano en la superficie de Marte. En 2004, la sonda Mars Express de la Agencia Espacial Europea también descubrió signos de metano en Marte. Los científicos creen que el gas metano puede ser producido por microorganismos que viven a miles de metros bajo la superficie de Marte, donde las temperaturas pueden justificar la existencia de agua líquida. Algunos incluso creen que esta "vida marciana" debe seguir viva hoy en día, de lo contrario no habría metano continuo en la atmósfera marciana.
Para encontrar la respuesta, países de todo el mundo han planificado proyectos para explorar Marte. Se espera que el proyecto "Mars Science Laboratory" lanzado por la NASA aterrice en Marte en el verano de 2012. Su tarea principal es descubrir si existen signos de vida, como microorganismos, en el pasado y en el presente. El programa europeo de exploración de vida en Marte "ExoMars", que ha sido pospuesto varias veces, llevará en el rover que aterrice en Marte un robot "errante" que llevará una serie de instrumentos para estudiar astrobiología, con el objetivo de detectar posible vida en Marte. . Por otra parte, en julio de 2009, Rusia completó con éxito la segunda fase del experimento de simulación terrestre de vuelos espaciales tripulados cuyo nombre en código es "Mars-500", que duró 105 días y dio un paso más hacia el aterrizaje humano en Marte.
Persiguiendo rastros de agua, carbono, entorno de vida y señales de vida, los humanos se acercan a Marte paso a paso. De cara al futuro, el subsuelo de Marte se convertirá en un nuevo punto de exploración, pero la misión de continuar explorando Marte seguirá girando en torno a la "vida marciana".