1976 schien es für kurze Zeit so, als hätten die Wikingerlander der NASA auf dem Mars Mikroben gefunden! Diese Ergebnisse sind in den letzten Jahren heftig umstritten, aber der Hauptforscher des ursprünglichen Experiments, Gilbert Levin, behauptet immer noch, sie hätten tatsächlich Mars-Mikroben entdeckt.
Wasserfrost auf Marsfelsen und Erde in der Nähe der Landefähre Viking 2, 18. Mai 1979. Bild über NASA / JPL / Ted Stryk / The Planetary Society.
Hat die NASA in den 1970er Jahren Hinweise auf das Leben auf dem Mars gefunden? Diese Frage wurde in den letzten Jahrzehnten viel diskutiert, was die positiven, aber nicht schlüssigen Ergebnisse der biologischen Tests der beiden Wikingerländer im Jahr 1976 betrifft. Beide Länder meldeten positive Ergebnisse, als der Marsboden auf das mögliche Vorhandensein untersucht wurde der Mikroben, aber jetzt haben die meisten Wissenschaftler festgestellt, dass diese Ergebnisse durch ungewöhnliche Chemie im Boden verursacht wurden, nicht Leben.
Aber nicht alle Wissenschaftler. Gilbert Levin, der für beide Länder der Hauptforscher für das LR-Experiment (Labeled Release) war, behauptet immer noch, dass Viking das Leben im roten Sand des Mars tatsächlich entdeckt hat. Er umriss seine Haltung in einer Stellungnahme in Scientific American am 10. Oktober 2019.
Wie Levin feststellte, sendeten beide Lander positive Ergebnisse für den Nachweis der mikrobiellen Atmung zurück:
Am 30. Juli 1976 gab der LR seine ersten Ergebnisse vom Mars zurück. Erstaunlicherweise waren sie positiv. Im Verlauf des Experiments strömten insgesamt vier positive Ergebnisse, die von fünf verschiedenen Kontrollen unterstützt wurden, von dem Twin-Viking-Raumschiff, das etwa 4.000 Meilen voneinander entfernt gelandet war. Die Datenkurven signalisierten den Nachweis der mikrobiellen Atmung auf dem Roten Planeten. Die Kurven vom Mars ähnelten denen, die durch LR-Tests von Böden auf der Erde erzeugt wurden. Es schien, als hätten wir diese letzte Frage beantwortet.
Die Experimente schienen zu sagen, dass sich lebende, atmende Mikroben im Marsboden befanden. Aber es gab ein großes Problem: Kein Lander hatte im Boden organische Stoffe gefunden, aus denen irgendein Leben bestehen würde und ohne die man überhaupt kein Leben haben könnte.
Viking 1 mit seinem Probenahmearm im Vordergrund und den tiefen Gräben, die in den Boden gegraben wurden. Experimente auf dem Lander - wie auch auf Viking 2 - schienen auf das Vorhandensein von Marsmikroben im Boden hinzudeuten. Bild über die NASA / Roel van der Hoorn / Forbes.
Es gab drei Experimente mit jedem Lander, einschließlich LR, die auf Leben getestet wurden:
Der Gaschromatograph - Massenspektrometer (GCMS), der den Boden auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt und die Moleküle misst, die sich in eine gasförmige Form verwandeln. Er kann eine Vielzahl molekularer Verbindungen bis zu einer Dichte von wenigen ppm messen.
Das Gasaustausch (GEX) -Experiment nahm eine inkubierte Probe des Marsbodens und ersetzte die Marsatmosphäre durch Helium, ein Inertgas. Anschließend verwendeten sie sowohl Nährstoffe als auch Wasser und suchten nach Signaturen für die biologische Aktivität: Absorption oder Emission von Sauerstoff, Kohlendioxid, Stickstoff, Wasserstoff und Methan.
Das Labeled Release (LR) -Experiment nahm eine Probe Marsboden und trug einen Tropfen Nährlösung darauf auf, wobei alle Nährstoffe mit radioaktivem Kohlenstoff-14 markiert waren. Radioaktiver Kohlenstoff-14 würde dann in radioaktives Kohlendioxid umgewandelt, das nur nachgewiesen werden sollte, wenn Leben vorhanden wäre.
Die meisten Wissenschaftler waren sich in den letzten Jahren einig, dass etwas im Boden das Leben nachahmt, aber es war nicht das Leben selbst. Infolgedessen wurden bei keiner der folgenden Missionen in den nächsten Jahrzehnten Experimente zur Lebenserfassung durchgeführt, wie sie von Viking durchgeführt wurden. Stattdessen haben sie sich auf die Bewohnbarkeit der Vergangenheit konzentriert, unabhängig davon, ob es sich um Mars handelt oder nicht könnte haben unterstützt das Leben in der Vergangenheit. Für viele Menschen war dies eine unpopuläre Strategie, da die NASA anscheinend jede zusätzliche Suche nach Leben auf dem Mars aufgab.
Das komplette biologische Experimentierpaket, identisch für jeden Lander. Bild über die NASA / Forbes.
Das LR-Experiment war recht einfach gewesen: Befeuchten von Bodenproben mit einer speziellen Nährstoff- „Brühe“ und Prüfen, ob sie von Mikroben aufgenommen wurden; Es wurde entwickelt, um den Metabolismus vorhandener Mikroben zu erkennen und zu überwachen. Die Nährstoffe wurden mit radioaktiver Kohle markiert. Das LR-Experiment war empfindlich gegenüber sehr geringen Populationen von Mikroben, und jeder Versuchsdurchlauf dauerte sieben Tage. Der Vergleich mit ähnlichen Tests auf der Erde schien die biologische Interpretation der Ergebnisse zu unterstützen, wie Levin erklärte:
Das Viking LR wollte den laufenden Stoffwechsel nachweisen und überwachen, ein sehr einfacher und ausfallsicherer Indikator für lebende Mikroorganismen. Vor und nach Viking wurden mehrere tausend Läufe mit terrestrischen Böden und mikrobiellen Kulturen durchgeführt, sowohl im Labor als auch in extremen natürlichen Umgebungen. Es wurde nie ein falsch positives oder falsch negatives Ergebnis erhalten. Dies unterstützt nachdrücklich die Zuverlässigkeit der LR Mars-Daten, obwohl deren Interpretation diskutiert wird.
In den Jahren seit Viking wurden im Marsboden Perchloratsalze gefunden, die als Erklärung für den von Viking beobachteten Mangel an organischen Stoffen herangezogen wurden, da sie organische Stoffe zerstören können. Aber in jüngerer Zeit Bio haben Jetzt wurde er vom Curiosity Rover in Marsfelsen gefunden, sowohl in einfachen als auch in etwas komplexeren. Einige von ihnen deuten auch darauf hin, dass sie von früher komplexeren organischen Molekülen stammen, aber Curiosity ist nicht in der Lage zu bestimmen, ob diese biologischen Ursprungs sind oder nicht.
Im Jahr 2013 fand der Curiosity Rover einige interessante Urgesteine - den Gillespie Lake-Aufschluss - in der Yellowknife Bay-Region des Gale Crater. Die Gesteine ähneln Stromatolithen oder mikrobiellen Matten auf der Erde. Bild über NASA / JPL-Caltech / MSSS / Astrobiology Magazine.
Wie Levin zusammenfasste:
Zusammenfassend haben wir: positive Ergebnisse eines weit verbreiteten mikrobiologischen Tests; unterstützende Reaktionen von starken und unterschiedlichen Kontrollen; Verdoppelung der LR-Ergebnisse an jeder der beiden Wikingerstellen; Replikation des Experiments an den beiden Standorten; und das Versagen eines Experiments oder einer Theorie über 43 Jahre, eine endgültige nichtbiologische Erklärung für die Viking LR-Ergebnisse zu liefern.
Die Ergebnisse von Viking LR werden wahrscheinlich in den kommenden Jahren noch umstritten sein, insbesondere wenn eine aktualisierte Version des Experiments nicht in naher Zukunft auf den Mars zurückgesandt wird. Das Fehlen von Nachfolgeexperimenten in den vergangenen Jahren war enttäuschend, aber es scheint, dass die NASA die Möglichkeit des Lebens auf dem Mars nun wieder ernst nimmt, wenn auch inkrementell. Der Mars 2020 Rover soll nächstes Jahr starten und 2021 landen. werden Suchen Sie nach Hinweisen auf das Leben als Hauptaufgabe, konzentrieren Sie sich jedoch auf das vergangene Leben und nicht auf die aktuelle Biologie. Das ist vielleicht nicht so ehrgeizig, wie es sich viele Leute wünschen, aber es ist ein Schritt in die richtige Richtung.
Abgesehen von den organischen Bestandteilen scheinen auch andere, neuere Erkenntnisse auf dem Mars zumindest die Möglichkeit zu bestätigen, dass in den Bodenproben, die Viking analysierte, tatsächlich Mikroben vorhanden waren. Dazu gehört das Vorhandensein von Methan, das vom Curiosity Rover, Orbitern und Teleskopen auf der Erde gefunden und dokumentiert wurde. Wir kennen den Ursprung des Mars-Methans noch nicht, aber zumindest auf der Erde stammt es hauptsächlich von Mikroben (und Kühen!) Sowie anderen geologischen Prozessen. Neugierig wurden auch Gesteinsformationen in der Yellowknife Bay-Region des Gale Crater, die Stromatolithen oder mikrobiellen Matten auf der Erde ähneln, die von Mikroorganismen produziert werden. Das Ergebnis war Gegenstand einer umfassenden Analyse von Nora Noffke an der Old Dominion University. In ähnlicher Weise fand der Spirit Rover Silica-Formationen, die denen ähneln, die von Mikroorganismen in heißen Quellen erzeugt werden.
Gilbert V. Levin, Ph.D. Bild über Gilbert Levin.
Nichts davon war bewährt noch ein Beweis für das Leben zu sein, aber sie sind verlockend. Hinzu kommen die Ergebnisse mehrerer Rover, Lander und Orbiter, die weiterhin belegen, dass der Mars früher eine viel bewohnbarere Umgebung hatte als heute, mit Flüssen, Seen und vielleicht sogar einem Ozean.
Es gibt auch neue Beweise dafür, dass es auf dem Mars heute noch unterirdisches Wasser gibt, einschließlich unterhalb der südpolaren Eiskappe und vielleicht sogar in einem globalen Reservoir. Das hätte natürlich direkte Auswirkungen auf die Möglichkeit, dass es auf dem Mars heute - zumindest mikrobiell - Leben gibt.
Levin listete in seinem Artikel auch andere mögliche positive Hinweise auf das Leben auf dem Mars auf.
Während das Leben auf dem Mars in der Vergangenheit oder Gegenwart noch nicht bewiesen ist, bringen uns die Arbeiten von Gilbert Levin und andere Entdeckungen immer näher an den Punkt, an dem wir es sicher wissen.
Weitere Informationen zu Levins Arbeit finden Sie auf seiner Website.
Fazit: Gilbert Levin, der Hauptforscher für die LR-Lebenserkennungsversuche (Labeled Release) an den Wikingerlandern auf dem Mars in den 1970er Jahren, behauptet immer noch, dass sie tatsächlich Hinweise auf das derzeitige mikrobielle Leben im Marsboden gefunden haben.