User:Anjavid

ŽIVLJENJE NA MARSU

1.)	Definicija življenja:

Vse oblike življenja, kot ga poznamo na Zemlji, temeljijo na ogljiku in vodi. Takšne naj bi bile resnične oblike življenja tudi na drugih svetovih v Vesolju. Kakorkoli že, tudi drugi kemijski elementi bi lahko nudili osnovo za življenje. Silicij predstavlja najboljšo drugo možnost življenju, ki temelji na ogljiku, vendar še vedno velja za neverjetno. Na prvi pogled sta kemiji ogljika in silicija podobni. Je namreč manj reaktiven kot njegov kemijski analog ogljik, oba imata 4 valenčne elektrone, katere lahko oddata oz. sprejmeta 4 nove. Čeprav je večinoma nereaktiven element, reagira s halogeni, alkalnimi raztopinami, glavni protiargument siliciju kot osnovi življenja je pa nezmožnost reaktivnosti z večino kislin. Če upoštevamo tudi te druge možnosti, lahko obstajajo tudi življenjske oblike, ki temeljijo na dušiku, ki ga imajo za bolj verjetno osnovo. Vse življenje na Zemlji temelji na vodi in na njenih številnih kemijskih lastnostih. Dejansko je velik delež sodobne kemije podvržen študiju vodnih raztopin. Kakorkoli že, številne kemijske reakcije so mogoče tudi v dušikovih raztopinah in tekoči dušik ima nekatere podobnosti z vodo. Dušik lahko raztopi večino organskih molekul najmanj tako dobro, kot to počne voda, in je poleg tega sposoben raztopiti tudi veliko kovinskih elementov. Če podamo vse te kemijske lastnosti, bi lahko teoretično obstajalo tudi življenje, ki bi temeljilo na dušiku.

2.)	Zakaj je sploh prišlo do špekulacij, da obstaja možnost življenja na Marsu?

Glavna dva razloga za to sta bila: -Podobnost Zemlji -Bližina Zemlji Mars in Zemlja si namreč delita podobno dolžino dneva in osni nagib (letni časi), zato so zgodnji raziskovalci (sredina 19. stoletja) predpostavili, da so temnejše lise na površju voda (in svetlejše očitno kopno). Iz te predpostavke je sledil tudi za takratnje čase logičen zaključek, da je prisotnost vode v korelaciji z življenjem.

3.)	Zakaj ni možnosti za življenje...

Spektroskopska analiza je že 1894 prikazala neobstoj vode in kisika na površju, kar je pa sonda Mariner 4 leta 1965 dokončno dokazala, vsaj v takratni sodobnosti. Izmerila je atmosferski pritisk na površini planeta (4-7 mbar), kar je izničilo pogoje za tekočo vodo na površju, hkrati je pa sonda dokazala neobstoj tektonske dejavnosti (ni možnosti nastanka prostora za oceane = voda) in kakršnegakoli magnetnega polja (UV radiacija). A pravi eksperiment, ki je dokazal neobstoj življenja, je bil Viking eksperiment v poznih 70. letih. Dve Viking sondi sta pristali na Marsu z enim samim namenom: dokaz obstoja življenja. Eksperiment je bil razdeljen na 4 podeksperimente, vsi so vključevali zemljo iz Marsa. 1)Plinski kromatograf – Masni spektrometer S plinskim kromatografom so ločili posamezne izparele delce in jih nato procesirali v masni spektrometer. S tem postopkom so preprosto rečeno določili zgradbo zemlje oz. zgradbo izpuščenih komponent pri segrevanju. Natančost postopka je bila možna na nivoju parih delcev na milijardo (ppb). Žal s postopkom niso pridobili plodnih rezultatov, saj je bila veličina ogljikovih delcev še manjša kot na Luni, oz. karkšnikoli dokazi organskih snovi so bili kontaminanti prinešeni iz Zemlje (slabo očiščene naprave) 2)Plinska izmenjava Namen tega eksperimenta je bil iskanje procesa izmenjave plinov. Izvedli so ga tako, da so primerku zemlje iz Marsa v heliju (nereaktiven plin) pridodali tekoči kompleks organskih in anorganskih snovi. Živeči organizmi bi procesirali snovi in oddali pline, ki bi se jih tekom eksperimenta s plinskim kromatografom izmerilo. Hipoteza je velela, da če bi prišlo do izpusta kisika, ogljikovega dioksida, dušika, vodika ali metana, bi možnost obstoja metaboliznih organizmov obstajala. Žal je poskus prinesel negativne rezultate. 3)“Označeni izpust“ Slednji eksperiment je bil „najmočnejši“ izmed vseh eksperimentov po teži dokaza življenja. Vzorec zemlje bi izpostavili kapljici zelo razredčene vodne raztopine „Hranilnih snovi“ („The Nutrients“, 7 molekul, stranski produkt Miller-Urey eksperimenta, ki bi lahko bil svoja seminarska naloga...Vseh 7 molekul so vsi poskusni mikroorganizmi na Zemlji prebavili), ki je bil izpostavljen radioaktivnemu 14C. V primeru prisotnosti mikroorganizmov bi se hranilne snovi raztopine prebavile in v zrak bi vstopil radioaktivni plin. Ta eksperiment je bil začudoma, saj sta prejšnja dva negativne rezultate prikazala, pozitiven. 4)Pirolitski izpust Piroliza je preprosto rečeno kemična dekompozicija organske materije pri segrevanju brez prisotnosti kisika oz. kateregakoli drugega reagenta. Pri tem poskusu so simulirali atmosfero Marsa z dodatkom svetlobe, vode in ozračjem napolnjenim z ogljikovim mono in dioksidom, ki so ju pridobili iz 14C. Namen poskusa je bil dokaz obstoja fotosintetskih organizmov. Če bi le-	ti obstajali, bi izrabili 	del ogljika pri metabolnem procesu. Po nekajdnevni inkubaciji vzorca zemlje so celotno stvar „spekli“ pri 650°C in zbrali produkte ter izmerili radioaktivnost. Med fotosintezo se ogljik spremeni v biomaso, ki je izparljiva. Žal so pri eksperimentu dobili negativne rezultate.

Iz rezultatov so pri NASI potegnili zaključek, da obstaja na površju Marsa nam neznan superoksidant, ki je nastal zaradi stalne izpostavitve UV svetlobe in močnih površinskih vetrov. Na Zemljo ga ni možno prenesti, saj bi zaradi vlage na našem planetu bil takoj kontaminiran in uničen.

A zagovorniki življenja na Marsu pravijo, da je „Označeni izpust“ vseeno dokaz za obstoj metabolnih organizmov na Marsu, a jih je premalo, da bi jih lahko plinski kromatograf zaznal (eden od teh zagovornikov je ravno oblikovalec „Označenega izpusta“ Gilbert Levin).

Določena skupina zagovornikov je trdila, da je okolica Viking eksperimentalnih sond bila uničena oz. je bilo življenje v okolici pristanka Viking sond uničeno, saj je slednji pri pristanku uporabil rakete, toplota je pa zelo efektivna pri uničenju življenja.

Zaradi teh trditev, se je konec 2006. odvila reevalvacija pridobljenih informacij, ki je v zakup vzela pristajalne rakete Viking sond. Izsledek reevalvacije je bil, da obstaja mikroskopsko življenje na površju Marsa in predlagano je bilo tudi ime za organizem Gillevinia Straata, ki je ekstremofil (za življenje rabi ekstremne razmere, ki bi ubile katerikoli živeči organizem na zemlji...ponovno snov nove seminarske naloge) in za življenje dejansko RABI vodikov peroksid in ostale oksidante, ki so na površju Marsa. -Zakaj vodikov peroksid? Onemogoči zmrz vode pri temperaturah nižjih od -50°C, poleg tega ima pa še higroskopske lastnosti (privlak vode).

Problem je, da so pri vseh eksperimentih iskali znane oblike življenja oz. znane mehanizme delovanja življenja oz. dokazovanje življenja različnega kot na Zemlji temelji na predpostavkah.

4.)	...ali pač?

ALH84001 je ime prispelega meteorita iz Marsa najdenega na Antarktiki. V letu 1996 je postal senzacija, ko je bilo objavljeno, da obstaja možnost vsebnosti sledi življenja na meteoritu. Pod elektronskim mikroskopom se je namreč videlo fosilizirane ostanke verižnih struktur, ki so bile podobne bakterijam. Dodatni opravljeni testi na kamnu so dokazali obstoj aminokislin in policikličnih aromatskih vodikoogljikov. Seveda je treba vzeti v zakup, da so te organske molekule lahko nastale zaradi kontaminacije na Antarktičnem ledu.

Pomembno je tudi dejstvo, da je Evropska Vesoljska Agencija (ESA) februarja 2005 objavila podatek, da so izmerili veliko večje vsebnosti formaldehida kot pričakovano, kar bi lahko s sabo potegnilo možnost mikrobnega življenja. Skeptiki so to trditev ovrgli s trditvijo, da so bili rezultati napačno interpretirani. Te meritve so opravili z Planetnim Fouriernim Spektrometrom.

Prihodnost? Na Phoenix misiji bo plovilo Phoenix pristalo na polarni regiji Marsa v Maju 2008. Eden izmed glavnih namenov misije bo iskanje „naselitvene cone“, kjer bi mikrobno življenje lahko obstajalo (drugi namen je študija geografske zgodovine vode na Marsu). Opremljeno bo z 2.5m dolgo kopalno roko, ki bo lahko kopala 0.5m v globino in bo tudi opremljena s kamero, da bo obstajala vizualna potrditev da je izkopani delec dejansko zemlja (tega Viking ni imel). Opremljen ima tudi masni spektometer, ki lahko odkrije organske snovi vse do 10ppb, in optični mikroskop. Pristalo bo s pomočjo raketnega pogona...

5.)	Odprave na Mars:

Raziskovanje Marsa je pomemben del osvajanja in raziskovanja vesolja. Prva resnejša zanimanja za Mars se pojavijo že v Novem veku, ko so izumili prvi teleskop. Astronomi so z njegovo pomočjo narisali prve zemljevide Marsa. Na površju so kasneje opazili nenavadno ravne črte. Menili so, da gre za nekakšne kanale, ki so delo marsovcev. O tem je napisanih veliko znanstvenofantastičnih romanov, česar posledica je bila vse večje zanimanje za Rdeči planet. V 60. letih 20. stoletja so izdelali prvo sondo, ki je poletela na Mars.

PRETEKLE ODPRAVEItalic text Prva uspešna orbitalna sonda, ki je prispela do Marsa, je bil NASA-in Mariner 4 izstreljen leta 1964. Prvi uspešni sondi, ki sta pristali na Marsu sta bili sovjetski, Mars 2 in Mars 3, izstreljeni v letu 1971, vendar je ob pristajanju obeh Nadzorni center izgubili stik z njima. Mariner 9 Prvi se je uspešno utiril v Marsovo tirnico (Sovjetska sonda 14 dni kasneje). Prvi je posnel tudi večjo Marsovo luno Fobos. Kasneje je posnel tudi Polarno kapo in največjo goro v Osončju (Olympus Mons). Po njem so poimenovali tudi Marinerjeve doline. Viking 1 in 2 Njuna glavna naloga je bila, da bi odkrila znake življenja. Obe sondi sta imeli pristajalni modul. Modula sta nam poslala zelo veliko fotografij. Viking 1 je posnel tudi prvo barvno fotografijo Marsa. To je bilo veliko zmagoslavje za NASO. Iskanje življenja je dalo nekatere dvoumne rezultate, ki pa so jim kasneje številni znanstveniki oporekali. Prepir o njihovem pomenu se nadaljuje še danes. Viking 1 je fotografiral tudi znameniti Obraz na Marsu. Mars Pathfinder Odprava je bila uspešna. Sondi sta delovali 3 mesece (načrtovali so le 1 mesec), dokler jima ni zmanjkalo goriva. Sojourner je bilo prvo vozilo na Marsu. Mars Global Surveyor Glavna naloga sonde je, da iz tirnice opazuje kemijsko sestavo površja Marsa in s pomočjo kamere posname fotografski atlas.

SEDANJE ODPRAVEItalic text Mars Express To je prva evropska sonda, ki kroži okoli Marsa. Je nekakšen naslednik Nasinega Zemljemerca. Izstrelili so ga junija 2003. Imel je tudi pristajalni modul Beagle 2, ki se je ob pristajanju na Mars izgubil. Posnel je veliko površinskih fotografij. Na Zemljo je poslal veliko presenetljivih podatkov. Na površju Marsa je zaznal metan. To je dokaz, da na Marsu še delujejo ognjeniki. Odkril je dokaze o vodnem ledu in ostanke rečnih strug. Mars Exploration Rovers (MER - Spirit in Opportunity) NASA je sredi leta 2003 izstrela sondi Spirit in Opportunity. Prvi je na Marsu pristal 4. januarja 2004, drugi pa tri tedne pozneje. Obe sta uspešno pristali in delujeta že skoraj 4 leta. Njuna naloga je iskanje sledi o vodi. Iskanje je bilo zelo uspešno. Našla sta minerale, ki se tvorijo samo v vodi, usedline, ... Znanstveniki so zaradi njiju bolj prepričani, da je Mars včasih imel pogoje za življenje. Oba sta prepotovala že nekaj kilometrov. Spirit se je celo povzpel na manjši hrib. Z njunimi kamerami so posneli prve mikrofotografije. Mars Reconnaissance Orbiter V marcu 2006 se je v Marsovo orbito utirila Nasino vesoljsko plovilo Mars Reconnaissance Orbiter. Sonda Mars opazuje s tremi kamerami. Namenjena je iskanju ledu pod površjem in preučevanju Marsove atmosfere. Njena glavna naloga je iskanje primernih mest za pristanek prihodnjih odprav.

NAČRTOVANE ODPRAVEItalic text Prva naslednja odprava na Mars je Phoenix, ki so ga izstrelili 4. avgusta 2007. Rover Mars Science Laboratory naj bi bil proti Marsu poslan leta 2009, v tem času pa naj bi Rusi izstrelili tudi sondo Phobos-Grunt, ki naj bi se vrnila na Zemljo in prinesla primer kamenja iz marsovske lune Fobos. Evropska vesoljska agencija želi na Mars poslati človeka med letoma 2030 in 2035. Človeško raziskovalno odpravo na Mars načrtujejo tudi Združene države Amerike, odpravo pa naj bi poslali po letu 2020.

6.)	Življenje na Marsu in Pop-Kultura

Znanost in z njo povezani fenomeni so že od nekdaj burili duhove in domišljijo ljudi. Le-ta pa je odgovorna za nastanek različnih literarnih in filmskih del, med katerimi so nekatera opisovala in prikazovala hipotetično možnost obstoja življenja na Marsu. Sam se bom omejil predvsem na dva najbolj znana hollywoodska filma, saj sta le-ta najbolj dostopna množicam. -Misija na Mars: Edina stvar, ki je dejansko zanimiva za nas (predmet), je uganka, ki se pojavi v filmu. Ozadje uganke je namreč tako, da na Marsu najde človeška vesoljska odprava ponavljajoči se signal, za katerega se izkaže, da izdaja XYZ koordinate človeške DNK, z manjkajočim parom kromosomov. Astronavti integrirajo v signal manjkajoči koordinati, nakar ga zvočno predstavijo-predvajajo in struktura v obliki obraza na Marsu se odpre. Noter zagledajo Marsovca oz. vesoljca, ki s projekcijo prikaže zgodovino Marsa, kako ga je zadel asteroid in s tem decimiral marsovski ekosistem. Marsovci so se evakuirali, hkrati pa so zapustili elementarne življenjske oblike (enoceličarji) na bližnjem planetu (Jupiter to ni bil). Sporočilo filma je torej: ljudje smo potomci Marsovcev. Napake filma? S samega tehnološkega vidika je definitivno zanimivo, kako so lahko definirali signal kot mapo človeške DNK in jo celo dopolnili. Napaka iz evolucijskega vidika. Film prikazuje, da je evolucija potekala iz stopnje plazilci --> sesalci oz. dinozavri ---> mamuti. Film prikazuje, da vse tekočine instantno zmrznejo ob izpostavitvi vakuuma v vesolju, kar ni res. Izguba temperature v vakuumu poteka z radiacijo, kar je pa počasen proces in tudi ironično, tekočine bi ob izpostavitvi vesolju kot okolje brez pritiska zavrele, ne zamrznile. Prizor, kjer v računalniku signalu dodajajo manjkajoče kromosome, prikazuje DNK kot enojno verigo, medtem ko je v resnici dvojna. -Rdeči planet Kar je dejansko zanimivega pri tem filmu je sama ideja, ki je dokaj realističen prikaz današnjega stanja. Zemlja je namreč prenaseljena in kontaminirana, zato začnejo s terraformingom (terra = zemlja lat., forming = izdelava ang.) Marsa in sicer s prenosom alg na površje, s čimer bi poskrbeli za zadostno produkcijo kisika potrebnega za življenje in hkrati tudi za formacijo atmosfere. Sedaj, prvo vprašanje ki se nam zastavi tukaj je, katera oblika življenja bi dejansko preživela na Marsu? Alge so namreč evkarionti. Seveda je možno, da bi alge bile cianobakterije, ki so znane po zmožnosti življenja v zelo neprijetnih okoliščinah oz. anaerobnih pogojih. Elektronski donor je v teh pogojih lahko druga spojina kot voda (H2S, elementarni vodik...), poleg tega pa lahko v temi razgradijo elementarno žveplo. Še en prikaz življenja na Marsu so žužki, ki naj bi bili nativni prebivalci Marsa. Pri njihovem metabolnem procesu naj bi izločali kisik. Te žužke so v filmu poimenovali „nematodes“, ki so pa v bistvu nečlenarji – gliste.