Jaký důkaz potvrdí, že na Marsu je nebo někdy byl život? „Třeba přítomnost zvláštních organických kyselin nebo pigmentů,“ říká profesor Jan Jehlička z Přírodovědecké fakulty University Karlovy. Jeho tým společně se zahraničními kolegy připravuje aparaturu pro hledání stop života na rudé planetě.
Půjde zcela jistě o zbytky po bakteriích a dalších mikroorganismech, které kdysi, když ještě na Marsu byla voda v tekutém stavu, mohly žít na druhé nejmenší planetě sluneční soustavy. Najít jejich stopy v půdě nebo v atmosféře je úkolem sondy ExoMars. Podle plánu se má vydat na cestu v roce 2018, i když berme tento údaj s rezervou, protože doba startu se již několikrát posunula. Původně měla raketa se sondou vzlétnout už v roce 2011.
Rychlý, ale málo citlivý Podle představ tvůrců projektu Aurora z Evropské kosmické agentury dopraví raketa na Mars pojízdného robota s vrtným zařízením pro odběry vzorků půdy z hloubky okolo dvou metrů.
Pod povrchem je totiž větší naděje, že stopy života nezničilo ultrafialové sluneční záření snadno pronikající řídkou atmosférou rudé planety. Vzorky půdy pak vyhodnotí řada přístrojů pro hledání známek života.
Jedním z nich má být podle dosavadních plánů tzv. Ramanův mikrospektrometr. Vyznačuje se malými rozměry, schopností analyzovat vzorky během několika minut a zcela automatizovaným postupem při rozboru hornin.
Přístroj funguje na poměrně jednoduchém principu. Laserovým paprskem posvítí na vzorek horniny, zachytí rozptýlené záření a prožene ho filtrem, aby se odstranily šumy. Ve zbývajícím záření zaznamená detektor molekuly látek ve vzorku. Ty pak porovná s databází molekul nalezených v mikroorganismech žijících v extrémních podmínkách na Zemi.
Přístroji stačí minimum energie, protože před chemickým rozborem není nutné vzorky hornin leptat, rozmělňovat, zahřívat nebo jinak rozbíjet na prvočinitele.
Zdánlivě ideální přístroj pro pátrání po životě na rudé planetě má drobnou vadu - není tak citlivý jako jiné, ale mnohem složitější a rozměrnější aparatury. „Ramanův mikrospektrometr dokáže rozpoznat ve směsi i nepatrná zrnka materiálu, která mohou nést stopy života. Stačí zrnko o velikosti jednoho mikrometru, ale to je ve srovnání s jinými typy přístrojů pořád ještě málo,“ říká Jan Jehlička. Jeho tým z Přírodovědecké fakulty UK společně se zahraničními kolegy nyní vyvíjí postupy, jak citlivost Ramanova mikrospektrometru ještě zvýšit.
„Pracujeme se sloučeninami, které jsme si sami připravili v laboratoři a známe tedy koncentraci jednotlivých použitých složek. Tímto postupem přístroj a měření vylaďujeme a snažíme se dosáhnout jeho větší citlivosti,“ přibližuje práci týmu profesor Jehlička.
Tento týden přednášel o dosavadních výsledcích na mezinárodním astronautickém kongresu v Praze. Informace vzbudily u zástupců Evropské kosmické agentury pozornost a je velmi pravděpodobné, že čeští vědci se tedy budou podílet na hledání stop života na Marsu.
Kromě zvyšování citlivosti se naši odborníci zároveň účastní také sestavovaní jakési „kuchařky“. Tedy přesněji řečeno ohromného množství dat a informací o tom, jak poznat, že v hornině kdysi dávno žily bakterie, rostliny nebo jiné, vyspělejší organismy.
Důkazy skoro jako v detektivce Snad v každé detektivce dostává inspektor od expertů zprávu, jestli při vraždě tekla krev oběti, nebo i pachatele. Stačí k tomu nepatrný vzorek půdy z terénu nebo usazeniny odebrané třeba ze škvíry v podlaze. Vědci hledají podobné důkazy. Jde o tzv. biomarkery, molekuly dosvědčující, že kdysi dávno na konkrétním místě existovala organická hmota určitého typu.
Na Marsu však panuje mnohem tvrdší podnebí než na většině zemského povrchu. Experti proto už několik let zkoumají jen nejméně přívětivé oblasti naší planety. V jejich cestovním deníku je například Antarktida, kde drsné klimatické podmínky a zvýšené povrchové ultrafialové záření ovlivňují řadu životních procesů tamních miniaturních „obyvatel“. Na Sibiři hledají formy života schopné přebývat ve věčně zmrzlé půdě.
Vědci spouštějí sondy na dno oceánů, kde v okolí pramenů vody horké až 115 stupňů Celsia rovněž přebývají různé mikroorganismy. Pátrají také v oblastech s velmi slanou vodou. Když chtějí zjistit, jaké stopy po sobě zanechávají organické sloučeniny vystavené vysoké radiaci, vytvoří si takové prostředí v laboratoři. Další týmy studují meziplanetární prachové částice a meteority, aby zjistily, jak se mění jejich hmota během průletu mezihvězdným prostorem nebo atmosférou Země.
Čeští experti pátrají po stopách života ve zdejších zeměpisných šířkách. Kruté mrazy ani podmořská horká vřídla v poklidné středoevropské krajině sice nemáme, ale vědci se vydali do extrémních podmínek vyvolaných časem. „Biomarkery hledáme v břidlicích -usazeninách starých stovky milionů let,“ říká Jan Jehlička. Různé tzv. porfyriny dokládají například přítomnost chlorofylu, což je důkaz o dávné přítomnosti rostlin. Pokud se stejné sloučeniny jako na Zemi najdou i na Marsu, nelze vyloučit, že také na rudé planetě kdysi existovaly organismy, které získávaly energii fotosyntézou.
Důkazem života v nějaké primitivnější podobě jsou také organické minerály. Šťavelan vápenatý je poměrně běžný, jiné jsou velmi vzácné a vznikají různými procesy v usazeninách. Mohou rovněž posloužit jako biomarkery. „Mnohé z organických minerálů byly poprvé popsány na některých českých a moravských lokalitách a jejich ramanovská spektra jsou pro nás velmi poučná,“ říká profesor Jehlička.
Nyní tedy vědecké týmy na celém světě postupně shromažďují tisíce údajů o stopách, které po sobě zanechávají nejrůznější mikroorganismy nebo rostliny. Kompletní seznam pak „spolkne“ počítač umístěný na sondě ExoMars či v řídicím středisku mise. Databáze pak poslouží k porovnávání se vzorky odebranými na rudé planetě.
Na řadu přijdou také měsíce Saturnu a Jupitera Část výzkumu, na kterém se podílejí čeští vědci, má také geologický a geochemický kontext. Informace poslouží k posouzení a vysvětlení změn pozorovaných na povrchu kosmických těles.
Zároveň data předaná odborníkům z Evropské kosmické agentury mohou pomoci objasnit, jak vznikly pevné a kapalné produkty na povrchu nebo pod ním. A jak se vytvářejí plynné útvary v atmosféře. Poznatky českých expertů se využijí nejen při výzkumu Marsu, ale počítá se s nimi také při studiu měsíců Jupitera a Saturnu.
***
EXISTOVAL TADY ŽIVOT?
Stopy života na Marsu se budou hledat v hornině odebrané robotem sondy ExoMars. Do příprav pátrání se přihlásili také čeští vědci.
Pojízdný robot dokáže vyhloubit vrt do hloubky až dvou metrů a odebrat vzorek. Mise v režii Evropské kosmické agentury má odstartovat v roce 2018.
