Pencarian selama puluhan tahun akhirnya dinobatkan dengan kesuksesan: para ilmuwan hampir mengungkap di mana karbon muncul di tanah dan atmosfer planet merah.
Enam tahun setelah dimulainya pekerjaan di Kawah Gale di permukaan Mars, penjelajah Curiosity mungkin membuat penemuan paling penting dalam pencarian tanda-tanda kehidupan: permukaan berbatu planet merah penuh dengan molekul organik, dan dari waktu ke waktu gas bahkan merembes ke atmosfernya yang dijernihkan. metana adalah molekul organik yang paling sederhana. Sebagai perbandingan: di Bumi, zat karbon adalah dasar kehidupan.
Kedua penemuan itu dibuat dalam rangka analisis sampel yang dikumpulkan oleh Curiosity. Di SAM, laboratorium kimia miniatur penjelajah, juga disebut "oven," pecahan kecil udara, batu, dan tanah "dipanggang" untuk dipelajari pada tingkat molekuler. Jadi, dalam sampel batulumpur kuno, berbagai macam molekul organik ditemukan. Studi lain, yang berlangsung tidak kurang dari lima tahun, menemukan fluktuasi reguler metana di atmosfer Mars. Puncak emisi terjadi pada musim panas Mars. Hasilnya dipublikasikan di jurnal Science.
Namun, tidak peduli bagaimana imajinasi mereka membangkitkan, kesimpulan tentang kehidupan masa lalu, sekarang dan masa depan di Mars belum final - metana ditemukan di mana-mana di atmosfer raksasa gas. Dan ini sama sekali tidak berbicara tentang keberadaan kehidupan: metana terbentuk dari interaksi dangkal antara air mengalir dan batu yang dipanaskan. Selain itu, molekul organik sederhana lainnya diketahui ditemukan di beberapa meteorit dan awan gas antarbintang. “Sangat sulit untuk membuktikan secara ilmiah keberadaan kehidupan di Mars. Ini membutuhkan benar-benar menunjukkan foto fosil,”kata Chris Webster, ahli kimia Jet Propulsion Laboratory dan penulis utama penelitian metana.
Kemana perginya karbon Mars?
Kehadiran molekul organik di Mars tidaklah mengherankan. Seperti planet lain di tata surya kita, Mars secara teratur menerima bagiannya dari mikrometeorit kaya karbon dan debu kosmik. Namun, pesawat ruang angkasa Viking NASA, yang mendarat di planet merah pada tahun 1976, membuat penemuan yang sensasional: ternyata karbon di tanah Mars bahkan lebih sedikit daripada di batuan bulan yang tidak bernyawa. "Ini adalah kejutan besar," jelas ahli astrobiologi Caroline Freissinet, salah satu penulis studi argillite Curiosity dan di Laboratory for Atmospheric and Space Research di Prancis. "Sayangnya, ini menyebabkan runtuhnya seluruh program Mars."
Sejak itu, para ilmuwan dengan giat mencari karbon di Mars - atau setidaknya berjuang untuk menjelaskan mengapa karbon itu tidak ditemukan. Firasat utama datang pada 2008 ketika pendarat Phoenix NASA menemukan garam perklorat, molekul yang mengandung klorin yang sangat reaktif, dalam sampel tanah yang diambil di dekat kutub utara Mars. Dikombinasikan dengan sinar ultraviolet terang dan sinar kosmik dari luar angkasa, perklorat menghancurkan semua materi organik di permukaan, tidak meninggalkan bukti bahkan untuk sensor sensitif penjelajah Mars. Mungkin, beberapa peneliti berpendapat, sisa bahan organik Mars - dan, oleh karena itu, tanda-tanda kehidupan masa lalu atau sekarang - mengintai di kedalamannya.
Video promosi:
Namun, pada tahun 2015, Curiosity nyaris membuktikan keberadaan molekul organik di Mars ketika, memanaskan sampel tanah hingga 800 derajat Celcius dalam oven, menemukan jejak senyawa karbon yang terkontaminasi klorin. Namun, pada awal misi Mars, para ilmuwan menemukan kebocoran reagen kimia yang mengandung karbon dari sejumlah komponen "tungku" itu sendiri, yang dapat menyebabkan kontaminasi pada sampel. Untuk memerangi polusi, tim Curiosity berfokus pada pencarian sampel organik yang mengandung klorin, sekaligus mengurangi suhu "oven" - selama proses berikutnya, oven hanya memanas hingga 400 derajat.
Sebelum memulai tugas baru, tim memastikan tidak ada yang terlewat kali ini. Setelah memeriksa ulang tingkat polusi latar belakang, Fressinet dan rekan-rekannya "memanggang" sampel batulumpur, yang berasal dari tiga miliar tahun yang lalu, pada suhu 500 derajat Celcius - perklorat dibakar seluruhnya dengannya. Tiofena, molekul berbentuk cincin yang relatif kecil dan sederhana yang mengandung karbon dan belerang, ditemukan dalam abu. Yang terakhir tampaknya berasal dari mineral kaya belerang yang disebut jarosite. Sebelumnya, Curiosity menemukan endapannya yang berusia 3,5 miliar tahun di Kawah Gale - rupanya, mereka terbentuk pada saat ada air di kawah yang masih belum didinginkan dan cocok untuk kehidupan. Ilmuwan menduga bahwa karbon yang terkandung dalam tiofen berasal dari molekul yang belum teridentifikasi, tetapi lebih besar,diawetkan di dalam jarosite selama miliaran tahun.
Terlepas dari kontroversi penemuan tersebut, George Cody, ahli geokimia di Institut Sains Carnegie yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut, percaya bahwa ini adalah langkah maju yang besar. Kehadiran molekul yang lebih besar ini, katanya, menunjukkan adanya simpanan karbon yang terawetkan dengan baik yang tersembunyi di bawah permukaan Mars. Prospek seperti itu, dia yakin, memberikan dasar ilmiah untuk misi mendatang untuk mengumpulkan sampel dan mengembalikannya ke Bumi. “Jika itu bisa dilakukan di Mars, bayangkan saja apa yang bisa dicapai di laboratorium terestrial,” katanya.
Musim dan fluktuasi metana
Sementara itu, penjelajah Curiosity telah membuat apa yang dikatakan Webster sebagai pengukuran metana terpenting dalam sejarah. Gas karbon ini sangat penting karena sebagian besar metana di bumi dihasilkan oleh mikroba metanogenik yang bertahan bahkan di lingkungan yang miskin oksigen. Selain itu, metana dengan cepat dihancurkan oleh radiasi ultraviolet, sehingga setiap penemuan di Mars kemungkinan besar "segar" - gas tersebut baru saja dilepaskan. Menggunakan "oven", Webster dan rekannya menemukan tingkat latar belakang metana yang stabil di atmosfer di atas Kawah Gale. Selama lima tahun terakhir, angkanya sekitar 0,4 bagian per miliar. Dan meskipun jumlah ini hampir tidak dapat dideteksi, ahli astrobiologi sudah tertarik padanya. Patut dicatat bahwa tingkat metana berfluktuasi seiring dengan musim Mars: di musim panas yang cerah, kandungannya tiga kali lebih tinggi,daripada musim dingin yang dingin dan gelap.
Bagi Webster, periodisitas ini mungkin yang paling menarik dari penemuannya. Sebelumnya, hanya ditemukan bukti kebetulan, tapi bukan emisi musiman yang ditemukan di Mars. “Bayangkan mobil Anda adalah sampah. Sampai masalah terulang, Anda tidak pernah tahu apa yang salah,”jelas Webster. Dia dan rekan-rekannya berspekulasi bahwa metana mungkin berasal dari akuifer yang berada di dalam: di musim panas mereka mencair, air dilepaskan dan gas segar terbentuk. Menurut versi lain, zat-zat ini kuno dan terbentuk miliaran tahun yang lalu dalam proses berbagai proses geologi dan biologis. Kemudian mereka membeku dalam matriks es dan bebatuan dan hanya menonjol saat mencair, dari sinar matahari. Dan, akhirnya, ada kemungkinan bahwa metanogen Mars tertidur di perut planet hingga hari ini,bangun secara berkala dan menghasilkan gas karakteristik yang dengannya mereka dapat diidentifikasi.
Ilmuwan lain, yang tidak ambil bagian dalam penelitian, menilai signifikansi hasil pencarian kehidupan di Mars secara ambigu. Michael Mumma, ahli astrobiologi di Goddard Space Flight Center, mengatakan pengukuran sangat penting karena memberikan bukti langsung dari pengamatannya sendiri. Sebelumnya, dia menulis tentang emisi metana Mars, yang dia temukan dengan bantuan teleskop terestrial - meskipun para ilmuwan di lingkaran menerima penemuannya dengan tidak percaya.
Ahli planet Marc Fries, yang mengawasi pengumpulan debu kosmik di Pusat Antariksa Lyndon Johnson, skeptis tentang penemuan Curiosity baru-baru ini. Meteorit kaya karbon dan debu kosmik yang memasuki atmosfer Mars mungkin menjadi sumber dari jumlah metana yang disebutkan, katanya. Dia juga menekankan bahwa periodisitas musiman tidak sepenuhnya konsisten dengan musim Mars. "Pendekatan ketat berbasis bukti berdasarkan bukti yang tersedia mengasumsikan bahwa Mars selalu dan tetap tak bernyawa," kata Freese. “Bahkan mengajukan hipotesis yang berlawanan membutuhkan bukti yang kuat. Dalam waktu dekat, hipotesis ini akan dapat diuji dengan data misi gabungan UE dan Rusia "Exomars Trace Gas Orbiter". Pesawat luar angkasa ini telah mengorbit Mars sejak 2016 dan menampilkan konsentrasi metana dan gas lain dari atas.
Webster, pada gilirannya, mengatakan bahwa tidak ada penjelasan yang mungkin disukai sampai kesimpulan akhir diambil. Bergerak maju secara bertahap adalah pendekatan NASA untuk eksplorasi Mars, Fressinet mencatat: "Langkah demi langkah, misi demi misi."
Adam Mann
