Varma todiste elämästä edellyttänee näytteen tuomista

Elämän etsiminen Marsista ja sen mahdollinen paikantaminen sieltä on pitkä prosessi, arvioi brittiläinen tutkija John Parnell. Täyden varmuuden saamiseen kulunee vielä ehkä viitisentoista vuotta - se edellyttää näytteen tuomista Marsista maapallolle tarkkoihin laboratoriotutkimuksiin, Parnell sanoo. Sitä ennen voimme silti saada mielenkiintoisia viitteitä, hän vihjaa.

Aberdeenin yliopistoa edustava Parnell on mukana Euroopan avaruusjärjestön ESA:n ExoMars-projektissa. Kyseessä on luotainlaitteisto, jonka tehtävänä on elämän merkkien etsiminen naapuriplaneetaltamme. ExoMars on lähdössä muutaman vuoden kuluttua. Sillä on mukanaan pora, joka yltää näytteiden ottoon parin metrin syvyydestä Marsin kamarasta.

ExoMars ei kuitenkaan kykene toimittamaan näytteitään Maahan tutkittavaksi, vaan se analysoi ne Marsissa ja lähettää tiedot Maahan. Mielenkiintoisena viitteiden antajana Parnell pitää Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan Phoenix-luotainta, joka tutkii parhaillaan Marsin jäistä kamaraa pohjoisen napa-alueen tuntumassa.

Phoenix yltää puolen metrin syvyyteen ihmisen kämmenen kokoisella kaivurikauhallaan. Se pystyy myös analysoimaan näytteitä pikku laboratorioissaan sekä kuvaamaan mikroskoopillaan aineshitusia.

"Phoenix tutkii Marsin kamaraa paikalla, josta löytyneen kivikovan vesijään ikää on vaikea arvioida. Se lienee aikahaarukassa 100 000 vuotta - kymmenen miljoonaa vuotta", arvioi Oulun yliopiston planetologian dosentti Jouko Raitala.

"Napaseudulla vesi on vuosimiljardien aikana jäätynyt ja osittain sulanut useita kertoja, koska Mars kallistuu akselinsa suunnassa aika ajoin kohti Aurinkoa. Viimeisen kymmenen miljoonan vuoden aikana Marsin akseli on ollut erityisen kallellaan kahdeksan ajanjakson kuluessa. Noin viisi, kahdeksan ja yhdeksän miljoonaa vuotta sitten kallistuskulma on ollut lähes 80 astetta ja tuolloin kesäaikaan aurinko on paistanut navalle suoraan ylhäältä."

"Lisäksi geologiset tapahtumat ovat vaikuttaneet alueen kehitykseen ja veden liikkumiseen", Raitala muistuttaa.

Koko pohjoisen alankotasangon synty on vielä selvittämättä. Seudulla on ehkä esiintynyt vulkaanisia purkauksia ja vesihyökyjä sekä lukuisia törmäyksiä. Erilaiset geologiset tapahtumat, niiden aiheuttamat kerrostumat sekä mukana kulkeutunut vesi saattavat olla ikivanhoja, mutta aluetta ovat todennäköisesti muokanneet useat geologiset vaiheet Marsin pitkän geologisen historian aikana.

Elokuuhun 2008 mennessä Phoenix oli kaivanut kauhallaan muutaman senttimetrin syvyyteen ja tuottanut erittäin myönteisiä tuloksia elämän etsijöiden kannalta. Se oli ensinnäkin varmistanut, että Phoenixin laskeutumispaikalla Marsin pohjoiskalotin tuntumassa on noin viiden sentin syvyydestä alkaen kivikovaksi jäätynyt kerros vesijäätä. Lisäksi jään yllä oleva löysempi kamaran pinta-aines oli osoittautunut koostumukseltaan sellaiseksi, että kasvihuoneeseen sijoitettuna, avaruuden ja Auringon säteilyltä suojattuna, siinä voisi kasvattaa esimerkiksi "parsaa mutta ei mansikoita", Phoenix-tiimi ilmoitti.

Mielenkiintoisia viitteitä siis, mutta ei vielä läheskään sitovia todisteita elämän esiintymisestä Marsissa. Jotta Marsin kamarassa, esimerkiksi sen luolastoissa, voisi kasvaa jotakin meille tuttua eloperäistä, sieltä täytyisi löytyä hiiliyhdisteitä ja sulaa vettä.

Vesijäätä on paikannettu suuria määriä kartoituksissa, joita Marsia parhaillaan kiertävät luotaimet ovat tehneet viime vuosina. Sulaa vettä saattaa olla Marsin sisuksissa. Yksi elämän kannalta keskeinen löydös kuitenkin puuttuu: orgaaniset aineet.

"Ensimmäinen tehtävä on löytää orgaanisia molekyylejä ylipäänsä, myös niitä, jotka tulivat Marsin pinnalle meteoriittien tuomina", Parnell selvittää.

"Niitä molekyylejä esiintyy suurina määrinä pölypilvissä tähtien välisessä avaruudessa ja planetaaristen kiekkojen sisällä."

Planetaariset kiekot ovat kaasu- ja pölypilviä sekä hiekkaa ja kiveä vasta syntyneiden tähtien ympärillä. Niistä muodostuvat planeetat tähtiä kiertämään ja niistä sataa eri kokoisia meteoriitteja vasta syntyneiden planeettojen pinnalle.

Vaikka kovin pommitus on ohi, meteoriitteja putoilee edelleenkin Maan ja Marsin pinnalle noin viisi miljardia vuotta Aurinkokuntamme synnyn jälkeen. Silti "tosiasia on, että emme tähän päivään mennessä ole löytäneet niitä (ei-eloperäisiä orgaanisia) aineita Marsista - niiden pitäisi olla siellä, mutta me emme ole löytäneet niitä", Parnell sanoo.

Hän täsmentää, että nykyoletusten mukaan meteoriittien tuomat orgaaniset aineet ovat elottomien prosessien tulosta avaruudessa.

"Silti pelkästään niiden löytäminen, vaikka sillä ei ole mitään tekemistä biologian kanssa, olisi valtava askel eteenpäin", Parnell vakuuttaa.

Hän arvioi Helsingin Sanomille tilannetta näin marraskuussa 2007, mutta tilanne ei siitä ole olennaisesti muuttunut. Orgaanisia aineita ei ole löytynyt, koska nykyään Marsin pinnalla olosuhteet ovat niille tuhoisat. Marsilla ei ole maapallon kaltaista magneettikenttää. Naapuriplaneettamme pintaa pommittaa avaruuden ja Auringon säteily ja sitä muuntaa hapettuminen.

"Se vahingoittaa ja tuhoaa orgaaniset aineet. Se on yksi syy siihen, miksi Viking-luotainten kokeet eivät löytäneet (Marsista) elämää 1970-luvulla."

Toinen syy on Parnellin mukaan se, etteivät laitteet olleet riittävän herkkiä.

"Joten (ensin) täytyy löytää nuo puuttuvat molekyylit. Vasta sitten voimme aloittaa elämän merkkien tavoittelemisen."

"On etsittävä kiviä ja kallioita, jotka muodostuivat varhain Marsin historiassa kerrostumalla. Eli niiden syntyyn ei vaikuttanut vulkaaninen aktiviteetti. Toivon mukaan niissä kerrostumissa on orgaanisia aineksia säilyttäviä mineraaleja."

Lupaavina Parnell pitää muun muassa savi- ja kipsikerrostumia. Sellaiset suojaavat sisäänsä päätyneet orgaaniset aineet ulkoisilta muutoksilta hyvinkin pitkään. Miljardeja vuosia sitten Mars lienee ollut suotuisa paikka elämän syntymiselle. "Varhainen Mars oli märkä ja suhteellisen lämmin, varsin erilainen kuin tänään. Nyt se on kylmä ja aika kuiva. Jos Marsissa on yhä elämää, sitä mahdollisesti on erittäin syvällä pinnan alla, mistä me emme sitä löydä."

Maapallolla mikrobitason elämää on ainakin viiden kilometrin syvyyteen asti.

"Saman pitäisi olla mahdollista Marsissa."

Jos pinnan tuntumasta aikanaan löydetään sekä meteoriittien tuomia orgaanisia aineksia että Marsin muinaisen elämän tuottamia orgaanisia aineksia, tutkijoiden tehtävä on kyetä erottamaan ne toisistaan.

"Todennäköistä on, että meteoriittiperäiset orgaaniset ainekset ovat paljon yleisempiä. Joten meidän täytyy paikantaa ensin ne ja sitten edetä siitä nähdäksemme löytyykö Marsin elämää."

Orgaanisilla meteoriittiaineksilla "on hyvin suuri rakenteiden kirjo mutta aika yksinkertainen esiintymismalli. Meteoriiteissa orgaanisten ainesten pienet molekyylit ovat yleisempiä kuin suuret. Elämä ei tuota niin yksinkertaista mallia. Elämä käyttää tiettyjä molekyylejä hoitamaan tiettyjä tehtäviä ja se näkyy molekyylien kokorakenteiden kirjossa, Parnell selvittää.

"Mutta vaikka etenisimme sellaiseen (havaintojen) vaiheeseen, täytyy pohtia onko muita mahdollisia selityksiä. Vain jos niitä ei ole, voimme päätellä, että siellä on elämää."

Parnell näyttää olevan varovainen mies arvioissaan - uskooko hän siihen, että Marsissa on elämää?

"Olisin erittäin yllättynyt, jos sieltä löydettäisiin jotakin yhä elävää. Minua ei yllättäisi, jos löytäisimme joitain todisteita Marsin muinaisesta geologisesta historiasta", hän sanoo.

Varovaiseksi Parnellin tekee se, että säteily ja hapettuminen pinnalla voivat petkuttaa tutkijoita jollakin tavalla.´

"Vaikka päätyisimme tulokseen, että näytteissä on elämän merkkejä, me emme pidä asiaa varmana ennen kuin saamme näytteitä tuoduksi Maahan asti analysoitavaksi täällä tarkasti."

Näillä näkymin näytettä lähdetään hakeman aikaisintaan vuonna 2018, ja silloin kansainvälisenä yhteistyönä. Puolen kilon painoisen Mars-näytteen saaminen Maahan kestäisi viisi vuotta ja maksaisi arviolta jopa 5 miljardia euroa, BBC raportoi.

Lisää aiheesta:

Helsingin Sanomat | hs.online@hs.fi