I’m Convinced We Found Evidence of Life on Mars in the 1970s

My, ludzie, możemy teraz spojrzeć wstecz do wirtualnego pochodzenia naszego wszechświata. Dowiedzieliśmy się wiele o prawach natury, które kontrolują jego pozornie nieskończone ciała niebieskie, ich ewolucję, ruchy i możliwe losy. Jednak, co równie niezwykłe, nie mamy żadnych ogólnie przyjętych informacji, czy inne życie istnieje poza nami, czy też jesteśmy, jak to było w Ancient Mariner Samuela Coleridge’a, „sami, sami, wszyscy, wszyscy sami, sami na szerokim szerokim morzu!”. Dokonaliśmy tylko jednej eksploracji w celu rozwiązania tej pierwotnej tajemnicy. Miałem szczęście uczestniczyć w tej historycznej przygodzie jako eksperymentator eksperymentu wykrywania życia Labeled Release (LR) na spektakularnej misji NASA Viking na Marsa w 1976 r.

30 lipca 1976 r. LR zwrócił swoje wstępne wyniki z Marsa. Co zadziwiające, były one pozytywne. W miarę postępu eksperymentu, w sumie cztery pozytywne wyniki, poparte pięcioma zróżnicowanymi kontrolami, spłynęły z bliźniaczych statków kosmicznych Viking wylądowały około 4000 mil od siebie. Krzywe danych sygnalizowały wykrycie oddychania mikrobiologicznego na Czerwonej Planecie. Krzywe z Marsa były podobne do tych, które powstały w testach LR gleby na Ziemi. Wydawało się, że odpowiedzieliśmy na to ostateczne pytanie.

Kiedy Eksperyment Analizy Molekularnej Vikinga nie wykrył materii organicznej, esencji życia, NASA doszła do wniosku, że LR znalazł substancję naśladującą życie, ale nie życie. Niewytłumaczalnie, przez 43 lata od Vikinga, żaden z kolejnych lądowników NASA na Marsie nie niósł instrumentu wykrywającego życie, aby podążać za tymi ekscytującymi wynikami. Zamiast tego agencja rozpoczęła serię misji na Marsa, aby ustalić, czy kiedykolwiek istniało tam siedlisko odpowiednie dla życia, a jeśli tak, ostatecznie przywieźć próbki na Ziemię do badań biologicznych.

NASA utrzymuje poszukiwania obcego życia wśród swoich najwyższych priorytetów. 13 lutego 2019 r., Administrator NASA Jim Bridenstine powiedział, że możemy znaleźć życie mikrobowe na Marsie. Nasz naród zobowiązał się teraz do wysłania astronautów na Marsa. Jakiekolwiek życie tam może zagrozić im, a także nam po ich powrocie. Tak, the kwestia życie na Mars być teraz front and center.

Życie na Mars wydawać się długi strzał. Z drugiej strony, zajęłoby to prawie cud dla Marsa, aby być sterylnym. Naukowiec NASA Chris McKay powiedział kiedyś, że Mars i Ziemia „wymieniają się plwocinami” od miliardów lat, co oznacza, że kiedy któraś z planet jest uderzana przez komety lub duże meteoryty, niektóre wyrzuty wystrzeliwują w kosmos. Niewielka część tego materiału ostatecznie ląduje na drugiej planecie, być może zarażając ją mikrobiologicznymi autostopowiczami. W wielu laboratoriach wykazano, że niektóre ziemskie gatunki mikrobów mogą przetrwać w środowisku marsjańskim. Istnieją nawet doniesienia o przetrwaniu mikroorganizmów wystawionych na działanie nagiej przestrzeni kosmicznej poza Międzynarodową Stacją Kosmiczną (ISS).

Zastrzeżenie NASA przed bezpośrednim poszukiwaniem mikroorganizmów ignoruje prostotę zadania wykonanego przez Ludwika Pasteura w 1864 roku. Pozwolił on mikrobom zanieczyścić wywar z siana, po czym pojawiły się bąbelki ich wydychanego gazu. Przed wprowadzeniem żywych mikroorganizmów nie pojawiały się żadne bąbelki. (Pasteur wcześniej stwierdził, że podgrzanie lub pasteryzacja takiej substancji zabiłaby mikroby). Ten elegancko prosty test, uaktualniony w celu zastąpienia nowoczesnych składników odżywczych dla mikroorganizmów produktami infuzji siana w teście Pasteura, jest codziennie używany przez władze sanitarne na całym świecie do badania wody pitnej. Miliardy ludzi są w ten sposób chronione przed mikrobiologicznymi patogenami.

Ten standardowy test, w istocie, był testem LR na Marsie, zmodyfikowanym przez dodanie kilku składników odżywczych, które miały poszerzyć perspektywy sukcesu z obcymi organizmami, oraz przez oznaczenie składników odżywczych węglem radioaktywnym. Te ulepszenia uczyniły LR czułym na bardzo niskie populacje mikroorganizmów postulowane dla Marsa, jeśli takowe tam występują, i skróciły czas wykrywania mikroorganizmów ziemskich do około jednej godziny. Jednak na Marsie każdy eksperyment LR trwał przez siedem dni. Dodano kontrolę ciepła, podobną do tej stosowanej przez Pasteura, aby określić, czy uzyskana odpowiedź była biologiczna czy chemiczna.

Wiking LR starał się wykryć i monitorować trwający metabolizm, bardzo prosty i niezawodny wskaźnik żywych mikroorganizmów. Wykonano kilka tysięcy prób, zarówno przed jak i po Vikingu, z glebami lądowymi i kulturami bakteryjnymi, zarówno w laboratorium jak i w ekstremalnych środowiskach naturalnych. Nigdy nie uzyskano żadnego fałszywie pozytywnego lub fałszywie negatywnego wyniku. To silnie wspiera wiarygodność danych LR z Marsa, nawet jeśli ich interpretacja jest dyskutowana.

W swojej ostatniej książce To Mars with Love, moja współeksperymentatorka z LR Patricia Ann Straat przedstawia wiele naukowych szczegółów dotyczących LR Vikinga na poziomie laika. Prace naukowe opublikowane na temat LR są dostępne na mojej stronie internetowej.

Oprócz bezpośrednich dowodów na istnienie życia na Marsie uzyskanych przez LR Vikinga, dowody wspierające lub zgodne z istniejącym życiem mikrobiologicznym na Marsie zostały uzyskane przez Vikinga, kolejne misje na Marsa oraz odkrycia na Ziemi:

• Woda powierzchniowa wystarczająca do podtrzymania mikroorganizmów została znaleziona na Marsie przez Vikinga, Pathfindera, Phoenixa i Curiosity;
• Aktywacja ultrafioletowa (UV) marsjańskiego materiału powierzchniowego nie spowodowała, jak początkowo proponowano, reakcji LR: próbka pobrana spod skały osłaniającej przed promieniowaniem UV była tak samo aktywna LR jak próbki powierzchniowe;
• Kompleksowe substancje organiczne, zostały odnotowane na Marsie przez naukowców z Curiosity, być może łącznie z kerogenem, który może być pochodzenia biologicznego;
• Phoenix i Curiosity znalazły dowody na to, że starożytne środowisko marsjańskie mogło nadawać się do zamieszkania.
• Nadmiar węgla-13 w stosunku do węgla-12 w atmosferze marsjańskiej wskazuje na aktywność biologiczną, która preferuje spożywanie tego drugiego;
• Atmosfera marsjańska jest w stanie nierównowagi: jej CO2 powinien dawno temu zostać przekształcony w CO przez słoneczne promieniowanie UV; zatem CO2 jest regenerowany, być może przez mikroorganizmy, tak jak na Ziemi;
• Mikroorganizmy ziemskie przetrwały w przestrzeni kosmicznej poza ISS;
• Estetyki zawierające żywe mikroby prawdopodobnie docierają na Marsa z Ziemi;
• Metan został zmierzony w atmosferze marsjańskiej; Źródłem mogą być mikrobiologiczne metanogeny;
• Gwałtowne znikanie metanu z marsjańskiej atmosfery wymaga pochłaniacza, prawdopodobnie dostarczanego przez metanotrofy, które mogą współistnieć z metanogenami na powierzchni Marsa;
• Na powierzchni Marsa zarejestrowano na wideo ruchome światła przypominające duchy, które na Ziemi powstają w wyniku spontanicznego zapłonu metanu;
• Formaldehyd i amoniak, z których każdy może świadczyć o biologii, znajdują się w marsjańskiej atmosferze;
• Niezależna analiza złożoności pozytywnego sygnału LR zidentyfikowała go jako biologiczny;
• Sześciokanałowa analiza spektralna przeprowadzona przez system obrazowania Vikinga wykazała, że ziemskie porosty i zielone plamy na skałach Marsa mają identyczny kolor, nasycenie, odcień i intensywność;
• Cechy podobne do robaków znajdowały się na zdjęciu wykonanym przez Curiosity;
• Duże struktury przypominające ziemskie stromatolity (utworzone przez mikroorganizmy) zostały znalezione przez Curiosity; analiza statystyczna ich złożonych cech wykazała mniej niż 0.04 procent prawdopodobieństwa, że podobieństwo było spowodowane wyłącznie przez przypadek;
• Na Marsie nie znaleziono żadnego czynnika niesprzyjającego życiu.

Podsumowując, mamy: pozytywne wyniki z szeroko stosowanego testu mikrobiologicznego; wspierające odpowiedzi z silnych i zróżnicowanych kontroli; duplikację wyników LR w każdej z dwóch lokalizacji Vikinga; replikację eksperymentu w dwóch lokalizacjach; i niepowodzenie przez 43 lata jakiegokolwiek eksperymentu lub teorii, aby zapewnić ostateczne niebiologiczne wyjaśnienie wyników LR Vikinga.

Jakie są dowody przeciwko możliwości istnienia życia na Marsie? Zadziwiającym faktem jest to, że nie ma żadnych. Co więcej, badania laboratoryjne wykazały, że niektóre ziemskie mikroorganizmy mogłyby przetrwać i rosnąć na Marsie.

NASA już ogłosiła, że jej lądownik na Marsa z 2020 roku nie będzie zawierał testu wykrywającego życie. Zgodnie z dobrze ugruntowanym protokołem naukowym, uważam, że należy podjąć wysiłek, aby umieścić eksperymenty wykrywające życie na następnej możliwej misji na Marsa. Ja i mój współeksperymentator formalnie i nieformalnie zaproponowaliśmy wysłanie na Marsa eksperymentu LR, wzbogaconego o zdolność do wykrywania metabolizmu chiralnego, w celu potwierdzenia istnienia życia: niebiologiczne reakcje chemiczne nie rozróżniają „lewo- i prawoskrętnych” cząsteczek organicznych, ale wszystkie żywe istoty tak.

Co więcej, Chiralny LR (CLR) mógłby potwierdzić i rozszerzyć wyniki LR Vikinga. Mógłby określić, czy jakiekolwiek wykryte życie było podobne do naszego, czy też istniała odrębna geneza. Byłoby to fundamentalne odkrycie naukowe samo w sobie. Mały, lekki CLR został już zaprojektowany, a jego zasada działania została zweryfikowana w testach. Można by go łatwo przekształcić w instrument lotniczy.

W międzyczasie panel naukowców-ekspertów powinien dokonać przeglądu wszystkich istotnych danych z Viking LR wraz z innymi i bardziej aktualnymi dowodami dotyczącymi życia na Marsie. Takie obiektywne jury mogłoby dojść do wniosku, tak jak ja to zrobiłem, że Viking LR znalazł życie. W każdym razie, badanie prawdopodobnie przyniosłoby ważne wskazówki dla pogoni NASA za jej świętym Graalem.