Vai marsieši eksistē? Varbūt dzīvība uz sarkanās planētas ir pastāvējusi senatnē? Šie jautājumi noteikti ir vieni no aktuālākajiem mūsdienās ne tikai zinātnieku aprindās. Rast skaidrību palīdz daudzie aparāti, kas gan rinķo ap Marsu, gan strādā uz tā virsmas. Viens no šādiem aparātiem ir NASA Curiosity, kas apkārtējā atmosfērā konstatēja strauju metāna daudzuma pieaugumu, kā arī atklāja organiskās molekulas urbumos iegūtajos paraugos.
«Šī pārejošā metāna daudzuma palielināšanās un pēc tam sekojošais kritums liecina par to, ka tur vajadzētu būt kādam lokālam avotam,» teica Sušils Atreija no Mičiganas universitātes. «Ir daudz iespējamo avotu, gan bioloģisku, gan nebioloģisku, tādi kā ūdens un iežu mijiedarbība.»
20 mēnešu laikā zinātnieki vairākkārt izmantoja SAM instrumentu, lai mērītu metāna daudzumu atmosfērā. 2013. gada nogalē un 2014. gada sākumā četros mērījumos tika konstatēts, ka metāna daudzums ir 7 ppb. Pirms un pēc tam metāna koncentrācija vidēji bija 1/10 daļa no maksimālās.
Curiosity ir konstatējis organiskās vielas paraugā, kas iegūts urbjot Cumberland klinti. Tā ir pirmā reize, kad ir izdevies pierādīt organisko vielu klātbūtni uz Marsa. Iespējams, ka šie savienojumi ir veidojušies uz Marsa, bet nevar izslēgt arī varbūtību, ka tos ir atnesuši meteorīti.
Organiskās molekulas, kas veidotas no oglekļa un ūdeņraža, tiek uzskatītas par mums zināmo dzīvības formu pamatsastāvdaļām, lai gan ir zināms, ka šie savienojumi var veidoties un pastāvēt arī bez dzīvo organismu klātbūtnes. Lai arī Curiosity atradums nesniedz atbildi uz jautājumu, vai uz Marsa jebkad ir pastāvējusi dzīvība, tas atklāj ķīmiski aktīvu Marsu mūsdienās un dzīvībai labvēlīgu vidi uz sarkanās planētas senatnē.
«Mēs turpināsim strādāt pie jautājumiem, kurus rada šie atradumi,» teica Džons Grocingers no Kalifornijas Tehnoloģiju institūta. «Vai mēs varam uzzināt kaut ko par aktīvajiem ķīmiskajiem procesiem, kas izraisa metāna daudzuma svārstības atmosfērā? Vai mēs varam izvēlēties tādus iežus, kuros varētu būt saglabājušies identificējami organikas paraugi?»
Vairākus mēnešus zinātnieki veica rūpīgas analīzes, lai apstiprinātu, ka Cumberland iezī atrastās organiskās vielas ir no Marsa. Tas, ka Marsa iežos un smiltīs atrodas perhlorāts, apgrūtina organisko vielu identificēšanu, jo pēc uzkarsēšanas perhlorāti bojā organiskos savienojumu. Līdz ar to pagaidām nav izdevies identificēt tieši kādas organiskās vielas atradās Cumberland paraugos.
«Pirmais organiskā oglekļa atradums Marsa iežos vieš cerību,» teica Rodžers Samons no Masačusetsas Tehnoloģiju institūta. «Organiskās vielas ir svarīgas, jo var pastāstīt mums par ķīmiskajiem ceļiem, kādos tās veidojušās un saglabājušās. Tas savukārt sniedz ieskatu Zemes un Marsa atšķirībās, kā arī stāsta par to, vai Geila krātera nogulumieži ir bijuši labvēlīga vide organisko materiālu uzkrāšanai. Nākamais izaicinājums ir atrast citus iežus Šārpa kalnā, kuros varētu būt atšķirīgi un bagātīgāki organisko vielu krājumi.»
Cumberland iežu izpētes rezultātā ir izdevies noskaidrot, ka Marss jau pirms ezera izveidošanās Geila krāterī bija zaudējis lielu daudzumu ūdens un šī tendence turpinājās arī vēlāk. SAM instruments pētīja klints paraugos ieslēgtos ūdeņraža izotopus. Salīdzinot smagākā deitērija un parastā ūdeņraža proporcijas, iespējams secināt par ūdens stāvokli dažādos planētas attīstības posmos.
«Tas ir interesanti, ka Curiosity no senajiem iežiem iegūto gāzu mērījumi mums pavēsta par ūdens zaudēšanas procesu uz Marsa,» paskaidroja Pauls Mahafijs no NASA Godārda Kosmisko lidojumu centra.
Deitērija un vieglākā ūdeņraža proporcijas var mainīties, jo vieglākais izotops no Marsa atmosfēras augšējiem slāņiem atraujas daudz vieglāk nekā smagākais deitērijs. Lai saprastu, kā šīs proporcijas ir mainījušās, zinātnieki analizē šo izotopu attiecības mūsdienu atmosfērā un senajos iežos. Informāciju par Marsa apstākļiem zinātnieki iegūst arī pētot Marsa meteorītus, kas nokrituši uz Zemes. Tomēr neviens no Marsa meteorītiem nav tik sens, cik Cumberland iezis, kura vecums ir no 3,9 līdz 4,6 miljardiem gadu.
Cumberland parauga D/H proporcijas ir aptuveni uz pusi mazākas nekā mūsdienu atmosfērā uz Marsa. Tas liek domāt, ka lielu daļu ūdens Marss zaudēja pēc tam, kad klints bija izveidojusies. Ja tiek pieņemts, ka Marsa ūdeņraža izotopu proporcijas bija tādas paša kā uz Zemes, tad Cumberland parauga dati liecina, ka daļu ūdens Marss bija zaudējis jau pirms šis iezis izveidojās.