Liv på Mars? Hva å vite før mennesker koloniserer den røde planeten

Det nærmeste stedet i universet der det utenjordiske liv kan eksistere, er Mars, og mennesker er klare til å forsøke å kolonisere denne planetariske naboen innen det neste tiåret. Før det skjer må vi gjenkjenne at det finnes en veldig reell mulighet for at de første menneskelige trinnene på Mars-overflaten vil føre til en kollisjon mellom det jordiske liv og biota som er hjemmehørende i Mars.

Hvis den røde planeten er steril, ville en menneskelig tilstedeværelse ikke skape moralske eller etiske dilemmaer på denne siden. Men hvis livet eksisterer på Mars, kan menneskelige oppdagelsesreisende lett føre til utryddelsen av det martianske livet. Som en astronom som utforsker disse spørsmålene i boken min Livet på Mars: Hva å vite før vi går *, Jeg hevder at vi Earthlings trenger å forstå dette scenariet og debattere de mulige utfallene av å kolonisere vår nærliggende planet på forhånd. Kanskje oppdrag som ville bære mennesker til Mars, trenger en timeout.

Hvor livet kunne være

Liv, forskere foreslår, har noen grunnleggende krav. Det kan eksistere hvor som helst i universet som har flytende vann, en kilde til varme og energi, og store mengder av noen viktige elementer, som karbon, hydrogen, oksygen, nitrogen og kalium.

Mars kvalifiserer, som minst to andre steder i vårt solsystem. Både Europa, en av Jupiters store måner og Enceladus, en av Saturns store måner, ser ut til å ha disse forutsetningene for hosting av innfødt biologi.

Jeg foreslår at hvordan forskere planlagt utforskningsoppdragene til disse to månene gir verdifull bakgrunn når man vurderer hvordan man kan utforske Mars uten risiko for forurensning.

Se også: InSight Lander forbereder seg for å ha nedstigning til overflaten av Mars

Under de tykke lagene av overflateis har både Europa og Enceladus globale hav, der 4,5 milliarder år med å rive opp den primordiske suppen, kan ha gjort det mulig for livet å utvikle seg og slå rot. NASA-romfartøy har selv avbildet spektakulære geysere som utstråler vannpletter ut i rommet fra disse undergrunnsøyene.

For å finne ut om hver månen har liv, utvikler planetariske forskere aktivt Europa Clipper-oppdraget for en 2020-lansering. De håper også å planlegge fremtidige oppdrag som vil målrette Enceladus.

Ta vare på å ikke forurense

Siden begynnelsen av verdensalderen har forskere tatt trusselen om biologisk forurensning av andre verdener på alvor. Så tidlig som 1959 holdt NASA møter for å diskutere nødvendigheten av å sterilisere romfartøy som kan sendes til andre verdener. Siden da har alle planetariske letemisjoner fulgt steriliseringsstandarder som balanserer sine vitenskapelige mål med begrensninger for ikke å skade følsomt utstyr, noe som potensielt kan føre til misjonsmisjoner. I dag finnes det NASA-protokoller for beskyttelse av alle solsystemer, inkludert Mars.

Siden å unngå biologisk forurensning av Europa og Enceladus er et ekstremt godt forstått, høyt prioriterte krav til alle oppdrag i Jovian og Saturnian-miljøene, forblir deres måner uforurenset.

NASAs Galileo-oppdrag utforsket Jupiter og dets måner fra 1995 til 2003. Gitt Galileo's bane fant det mulig at romfartøyet en gang ut av rakett drivstoff og underkastet lunefullene til tyngdekraftugger fra Jupiter og dets mange måner, en dag kunne krasje inn og dermed forurense Europa.

En slik kollisjon kan ikke forekomme før mange millioner år fra nå. Likevel, selv om risikoen var liten, var det også ekte. NASA ga nøye oppmerksomhet til veiledning fra Nasjonalt akademiets komité for planetary and lunar exploration, som bemerket alvorlige nasjonale og internasjonale innvendinger mot mulig utilsiktet bortskaffelse av Galileo-romfartøyet på Europa.

For å fullstendig eliminere en slik risiko, søndag 21, 2003 brukte NASA den siste brikken drivstoff på romfartøyet for å sende den til Jupiters atmosfære. Med en hastighet på 30 miles per sekund fordampet Galileo innen sekunder.

Fjorten år senere gjentok NASA dette beskytte månen scenario. Cassini-oppdraget kretset og studerte Saturnus og månene fra 2004 til 2017. Den 15. september 2017, da drivstoffet hadde gått lavt, på instruksjoner fra NASA Cassini-operatørene, ble det bevisst kastet romfartøyet inn i Saturns atmosfære, hvor den ble oppløst.

Men hva om Mars?

Mars er målet for syv aktive oppdrag, inkludert to rovers, mulighet og nysgjerrighet. I tillegg er den 26. november NASAs InSight-oppdrag planlagt å lande på Mars, hvor den vil gjøre målinger av Mars 'interiørstruktur. Neste, med planlagte 2020-lanseringer, er både ESAs ExoMars-rover og NASAs Mars 2020-rover designet for å søke etter bevis på livet på Mars.

Den gode nyheten er at robotrotere utgjør liten risiko for forurensning til Mars, siden alt romfartøy designet for å lande på Mars, er underlagt strenge steriliseringsprosedyrer før lansering. Dette har vært tilfelle siden NASA påleggte "strenge steriliseringsprosedyrer" for Viking Lander-kapslene på 1970-tallet, siden de direkte ville kontakte Mars-overflaten. Disse roversene har sannsynligvis et ekstremt lavt antall mikrobielle stowaways.

Enhver jordbasert biota som klarer å hitch rides på utsiden av disse rovers ville ha en veldig vanskelig tid å overleve halvårsreisen fra jord til Mars. Vakuumet i rommet kombinert med eksponering for harde røntgenstråler, ultrafiolett lys og kosmiske stråler ville nesten sterilisere utsiden av romfartøy sendt til Mars.

Eventuelle bakterier som sniker seg i en av roversne, kan komme til Mars i live. Men hvis noen rømte, ville den tynne Martian-atmosfæren gi nesten ingen beskyttelse mot høy energi, steriliserende stråling fra rommet. Disse bakteriene vil sannsynligvis bli drept umiddelbart.På grunn av dette tøffe miljøet må livet på Mars, hvis det eksisterer, nesten sikkert skjule seg under planets overflate. Siden ingen rovers har utforsket huler eller gravd dype hull, har vi ennå ikke hatt mulighet til å komme til bølgebryt med eventuelle mulige martianmikrober.

Gitt at utforskningen av Mars hittil har vært begrenset til ubemannede biler, er planeten sannsynligvis fri for jordbasert forurensning.

Men når jorden sender astronauter til Mars, vil de reise med livsstøtte og energiforsyningssystemer, habitater, 3D-skrivere, mat og verktøy. Ingen av disse materialene kan steriliseres på samme måte som systemer som er assosiert med robotic romskip. Menneskelige kolonister vil produsere avfall, prøve å dyrke mat og bruke maskiner til å trekke ut vann fra bakken og atmosfæren. Bare ved å bo på Mars vil menneskelige kolonister forurense Mars.

Kan ikke snu klokken etter forurensning

Spaceforskere har utviklet en forsiktig tilnærming til robotutforskning av Mars og en hands-off-holdning til Europa og Enceladus. Hvorfor er vi da kollektivt villige til å overse risikoen for det martianske livet til menneskelig utforskning og kolonisering av den røde planeten?

Forurensende Mars er ikke en uforutsette konsekvens. For et kvart århundre siden hevdet et nasjonalt forskningsråd med tittelen "Biologisk forurensning av Mars: Utgaver og anbefalinger" at oppdrag som bærer mennesker til Mars, uunngåelig forurenser jorden.

Jeg tror det er kritisk at hvert forsøk gjøres for å få bevis på noe fortid eller nåtid på Mars i god tid før fremtidige oppdrag til Mars som inkluderer mennesker. Det vi oppdager kan påvirke vår kollektive avgjørelse om vi skal sende kolonister overhodet.

Se også: NASA Orbiter Spots a Speck of a Silent Mars Opportunity Rover

Selv om vi ignorerer eller ikke bryr oss om de risikoer en menneskelig tilstedeværelse vil utgjøre for det martiske livet, har spørsmålet om å bringe det martianske livet tilbake til jorden alvorlige samfunnsmessige, juridiske og internasjonale implikasjoner som fortjener diskusjon før det er for sent. Hvilke risikoer kan det martiske livet utgjøre for vårt miljø eller vår helse? Og har et land eller en gruppe rett til å risikere tilbake forurensning dersom disse marianske livsformer kunne angripe DNA-molekylet og dermed sette hele livet på jorden i fare?

Men spillere både offentlige - NASA, De forente arabiske emirater Mars 2117-prosjektet - og private - SpaceX, Mars One, Blue Origin - planlegger allerede å transportere kolonister til å bygge byer på Mars. Og disse oppdragene vil forurense Mars.

Noen forskere mener at de allerede har avdekket sterke bevis for livet på Mars, både fortid og nåtid. Hvis livet allerede eksisterer på Mars, tilhører Mars for tiden minst Martians. Mars er deres planet, og det martianske liv vil bli truet av en menneskelig tilstedeværelse der.

Har menneskeheten en uforgjengelig rett til å kolonisere Mars bare fordi vi snart vil kunne gjøre det? Vi har teknologien til å bruke roboter for å avgjøre om Mars er bebodd. Bevirker etikk at vi bruker disse verktøyene for å svare definitivt om Mars er bebodd eller steril før vi legger menneskelige fotspor på Mars-overflaten?

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation av David Weintraub. Les den opprinnelige artikkelen her.