Społeczność naukowa z niecierpliwością oczekiwała na wiadomość, która może fundamentalnie zmienić nasze rozumienie Czerwonej Planety. Po ponad roku rygorystycznych analiz, NASA potwierdziła wczoraj, że próbka skały pobrana przez łazik Perseverance w kraterze Jezero zawiera potencjalną biosygnaturę, co stanowi dotychczas najmocniejszą wskazówkę na istnienie starożytnego życia mikrobiologicznego na Marsie. To znaczące odkrycie, szczegółowo opisane w czasopiśmie naukowym Nature, koncentruje się na próbce o nazwie „Sapphire Canyon”, wywierconej ze skały znanej jako „Cheyava Falls” jeszcze w lipcu 2024 roku.

Potencjalna biosygnatura, jak definiują ją naukowcy, to substancja, struktura lub wzór, który mógłby mieć pochodzenie biologiczne, ale wymaga dodatkowych, bardziej szczegółowych analiz, aby z całkowitą pewnością wykluczyć wszystkie niebiologiczne (abiotyczne) możliwości jego powstania. To właśnie próbka „Sapphire Canyon” stała się głównym kandydatem w misji poszukiwania życia, otwierając nowy, ekscytujący rozdział w badaniach Marsa.

Ślady życia w starożytnym korycie rzeki

Łazik Perseverance, niestrudzony badacz na kołach, natknął się na skałę „Cheyava Falls” podczas badania formacji geologicznej „Bright Angel”. Formacja ta przedstawia fascynujące wychodnie skalne położone na krawędziach starożytnej doliny rzecznej Neretva Vallis. Chodzi o kanion o szerokości około 400 metrów, którym miliardy lat temu spływały ogromne ilości wody, wpadając do krateru Jezero i tworząc deltę, która jest dziś głównym celem badań. Uważa się, że właśnie takie środowiska, bogate w wodę i osady, były idealne do rozwoju i zachowania śladów życia.

Pierwsze analizy instrumentów na łaziku wykazały, że skały osadowe formacji „Bright Angel” składają się z iłu i mułu. Na Ziemi tego rodzaju skały są znane jako niezwykłe archiwa przeszłości, ponieważ mają zdolność do zachowywania skamieniałych szczątków mikroorganizmów. Jednak to, co szczególnie zaintrygowało naukowców, to skład chemiczny skały – bogactwo węgla organicznego, siarki, utlenionego żelaza (rdzy) i fosforu. Według słów Joela Hurowitza z Uniwersytetu Stony Brook, głównego autora badania, to właśnie ta kombinacja związków chemicznych mogła stanowić obfite źródło energii dla metabolizmu starożytnych mikrobów.

Tajemnica „lamparcich cętek”

Kluczowy moment w badaniach nastąpił, gdy zaawansowane instrumenty Perseverance, PIXL (Planetarny Instrument do Litochemii Rentgenowskiej) i SHERLOC (Skanowanie Środowisk Nadających się do Zamieszkania za pomocą Technologii Ramana i Luminescencji dla Związków Organicznych i Chemikaliów), przyjrzały się bliżej skale „Cheyava Falls”. Na czerwonkawej powierzchni skały, o wymiarach około metra na 60 centymetrów, zauważono niezwykłe, kolorowe plamy. Dalsza analiza w wysokiej rozdzielczości wykazała, że plamy te, nazwane przez zespół „lamparcimi cętkami”, nie są przypadkowe. Tworzą one wyraźny wzór minerałów rozmieszczonych wzdłuż tak zwanych frontów reakcji – linii kontaktu, gdzie zachodziły intensywne reakcje chemiczne i fizyczne.

Szczegółowa analiza chemiczna tych plam ujawniła obecność dwóch kluczowych minerałów bogatych w żelazo: wiwianitu (uwodniony fosforan żelaza) i greigitu (siarczek żelaza). Ich obecność jest niezwykle znacząca. Na naszej planecie wiwianit często znajduje się w osadach, bagnach i wokół rozkładającej się materii organicznej, podczas gdy niektóre gatunki mikrobów na Ziemi aktywnie produkują greigit jako część swojego procesu metabolicznego. Połączenie tych dwóch minerałów sugeruje, że powstały one w wyniku reakcji przenoszenia elektronów między osadami a materią organiczną. Właśnie takie reakcje mikroby wykorzystują do produkcji energii potrzebnej do wzrostu i życia. Ten zespół minerałów stanowi zatem potencjalny odcisk palca starożytnego życia.

Wykluczanie wyjaśnień niebiologicznych

Proces naukowy wymaga niezwykłej ostrożności, dlatego zespół musiał rozważyć również możliwość, że wiwianit i greigit powstały w sposób abiotyczny, bez udziału żywych organizmów. Takie procesy są możliwe, ale zazwyczaj wymagają specyficznych warunków, takich jak długotrwała ekspozycja na wysokie temperatury, skrajnie kwaśne warunki lub wiązanie za pomocą określonych związków organicznych. Jednak analiza geologiczna skał w formacji „Bright Angel” nie wykazuje żadnych dowodów na to, że były one wystawione na ekstremalne ciepło lub kwaśne środowisko.

Chociaż wciąż nie wiadomo, czy obecne związki organiczne mogły same katalizować reakcję w niskich temperaturach, brak dowodów na inne mechanizmy abiotyczne sprawia, że pochodzenie biologiczne jest bardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem. Katie Stack Morgan, naukowiec projektu misji Perseverance w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA (JPL), podkreśla, że twierdzenia w astrobiologii, zwłaszcza te dotyczące odkrycia życia pozaziemskiego, wymagają niezwykłych dowodów. Opublikowanie wyników w recenzowanym czasopiśmie jest kluczowym krokiem, który zapewnia rygor naukowy i wiarygodność. Chociaż wyjaśnień abiotycznych nie można całkowicie wykluczyć, to badanie czyni je mniej prawdopodobnymi.

Implikacje dla historii Marsa

Odkrycie zaskoczyło naukowców również dlatego, że dotyczy jednych z młodszych skał osadowych, jakie misja dotychczas zbadała. Poprzednie hipotezy zakładały głównie, że oznak starożytnego życia, jeśli istnieją, należy szukać wyłącznie w najstarszych formacjach geologicznych. To znalezisko sugeruje, że Mars mógł być zdatny do zamieszkania znacznie dłużej lub w późniejszym okresie swojej historii, niż dotychczas sądzono. Otwiera to możliwość, że również starsze skały zawierają ślady życia, które być może są po prostu trudniejsze do zauważenia.

W celu obiektywnej oceny tego typu odkryć, społeczność naukowa wykorzystuje narzędzia takie jak skala CoLD (Confidence of Life Detection - Pewność Wykrycia Życia). Skala ta pomaga naukowcom ocenić, jak pewni są swoich odkryć i jakie są następne kroki potrzebne do potwierdzenia. „Sapphire Canyon” jest teraz wysoko na tej skali, ale ostateczne potwierdzenie będzie zależeć od przyszłych, jeszcze bardziej zaawansowanych analiz.

Przyszłość próbek: Powrót na Ziemię

„Sapphire Canyon” to jedna z 27 próbek skał, które Perseverance starannie zebrał od czasu lądowania w kraterze Jezero w lutym 2021 roku. Te cenne próbki są przechowywane w hermetycznie zamkniętych tytanowych rurkach i czekają na historyczną misję Mars Sample Return. Jest to wspólny projekt NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), którego celem jest sprowadzenie tych próbek na Ziemię. Dopiero analiza w najnowocześniejszych światowych laboratoriach, przy użyciu instrumentów zbyt dużych i zbyt skomplikowanych, by wysłać je na Marsa, będzie mogła dać ostateczną odpowiedź na pytanie, czy „lamparcie cętki” rzeczywiście kryją tajemnicę starożytnego marsjańskiego życia. Misja Perseverance, zarządzana przez JPL dla NASA, kontynuuje swoje badania Czerwonej Planety, nie tylko w poszukiwaniu życia, ale także zbierając dane o warunkach pogodowych i testując materiały na skafandry kosmiczne, przygotowując w ten sposób drogę dla przyszłych misji załogowych.