Γιάννης Κοντογιάννης
Αναμφίβολα, το μεγαλύτερο ερώτημα της επιστήμης σήμερα παραμένει αυτό της ύπαρξης ζωής εκτός του πλανήτη μας. Το ερώτημα αυτό αφορά όχι μόνο την ύπαρξη νοήμονος ζωής σε άλλους πλανήτες αλλά και το κατά πόσο υπάρχουν περιβάλλοντα εκτός της Γης μας στα οποία θα μπορούσαν να ζήσουν άνθρωποι. Στο πλαίσιο λοιπόν και αυτού του ερωτήματος μελετάμε εντατικά το Σύμπαν.
Λόγω των τεράστιων και απαγορευτικών αποστάσεων, για την ώρα προσπαθούμε να απαντήσουμε το μεγάλο αυτό ερώτημα με δύο τρόπους. Ο πρώτος τρόπος στηρίζεται στη χρήση τηλεσκοπίων που συλλέγουν την ακτινοβολία (ορατή και μη) από μακρινά αντικείμενα. Αυτή στη συνέχεια αναλύουμε με ειδικά όργανα προκειμένου να βρούμε ίχνη είτε ενός κατοικήσιμου περιβάλλοντος (μέσω των χημικών στοιχείων που συμβάλλουν στην παραγωγή αυτής της ακτινοβολίας) ή ενός προηγμένου πολιτισμού (μέσω των εκπομπών που μπορεί να οφείλονται σε τεχνολογικά επιτεύγματα). Ο δεύτερος τρόπος είναι η μελέτη επιτόπου (όχι απαραίτητα από ανθρώπους, αλλά από συσκευές) στο περιβάλλον άλλων ουράνιων σωμάτων. Για την ώρα, κάτι τέτοιο είναι εφικτό μόνο για τα αντικείμενα του ηλιακού μας συστήματος. Γι’ αυτό τον λόγο η ανθρωπότητα έχει μέχρι στιγμής στείλει προηγμένες συσκευές σε όλους τους πλανήτες της γειτονιάς μας αλλά και σε μικρότερα αντικείμενα (δορυφόροι, αστεροειδείς και κομήτες).
Στο πλαίσιο αυτής της προσπάθειας είχαμε πρόσφατα την ανακοίνωση από τη NASA ευρημάτων πολύ μεγάλης σημασίας που αφορούν τη χημική σύσταση του εδάφους του Άρη. Όπως γίνεται συχνά σε αυτές τις περιπτώσεις, η NASA ανακοίνωσε την παρουσίαση των νέων αποτελεσμάτων μερικές ημέρες πριν. Την Πέμπτη 7 Ιουνίου 2018 δόθηκε συνέντευξη Τύπου η οποία μεταδόθηκε και ζωντανά μέσω των μέσων κοινωνικής δικτύωσης, δίνοντας μάλιστα τη δυνατότητα στο κοινό να θέσει και τα ερωτήματά του.
Ίχνη ζωής στο έδαφος του Άρη;
Για πρώτη φορά έχουμε στη διάθεσή μας στοιχεία που αποδεικνύουν ότι στο έδαφος του Κόκκινου Πλανήτη περιέχονται μόρια μεγάλων οργανικών χημικών ενώσεων. Οι μετρήσεις έγιναν από το όχημα Curiosity, ένα από τα μεγαλύτερα και πιο πολύπλοκα εργαστήρια που έχουμε στείλει στο διάστημα. Το Curiosity βρίσκεται στον κρατήρα Gale, σε μια περιοχή που πιστεύεται ότι ήταν ο βυθός μιας λίμνης, όταν, όπως πιστεύουμε, ο πλανήτης μπορούσε ακόμη να φιλοξενήσει νερό σε υγρή μορφή. Έπειτα από μετρήσεις διαπιστώθηκε ότι, πράγματι, στην τοποθεσία αυτή βρίσκονται ίχνη της απόθεσης υλικών που συμβαίνει σε μια λίμνη.
Τα πρώτα ενδιαφέροντα αποτελέσματα ήρθαν το 2014, όταν για πρώτη φορά ανιχνεύθηκαν χλωριούχοι υδατάνθρακες από τα όργανα του Curiosity στα ιζηματογενή πετρώματα του Άρη. Ωστόσο, τότε δεν μπορούσε να αποκλειστεί το ενδεχόμενο τα δείγματα να περιέχουν υπολείμματα ενώσεων με τις οποίες είχε έρθει σε επαφή το όχημα όσο ακόμα βρισκόταν στη Γη. Στη συνέχεια, ξεκίνησε η αναζήτηση του κατάλληλου δείγματος προς μελέτη. Τελικά, αποφασίστηκε να μελετηθούν δείγματα πηλού στους πρόποδες του όρους Αιολίς.
Τα δείγματα τοποθετήθηκαν στο όργανο SAM (Sample Analysis at Mars), όπου θερμάνθηκαν σε θερμοκρασίες μέχρι 1000 βαθμών κελσίου. Οι ατμοί που προέκυψαν περιείχαν μια σειρά από αρωματικές, αλειφατικές και θειοφαινικές οργανικές χημικές ενώσεις.
Σύμφωνα με την αστροβιολόγο της NASA Jen Eigenbrode, τα ευρήματα αυτά έχουν πολύ μεγάλη σημασία διότι προέρχονται από πετρώματα που έχουν ηλικία δισεκατομμυρίων ετών. Επειδή αυτές οι οργανικές ενώσεις προέκυψαν από τη θέρμανση των δειγμάτων, πιστεύεται ότι προέρχονται από ακόμα μεγαλύτερες χημικές ενώσεις. Στη Γη γνωρίζουμε ότι τέτοιες ενώσεις βρίσκονται σε πετρώματα που προέκυψαν από αρχαία φυτά και βακτήρια.
Πάντως, θα πρέπει να τονιστεί ότι δεν μπορούμε να είμαστε απόλυτα βέβαιοι ότι τα ευρήματα αποδεικνύουν την ύπαρξη ζωής στο παρελθόν του πλανήτη. Πιστεύουμε όμως ότι ο Άρης ήταν στο μακρινό παρελθόν πολύ διαφορετικός από ό,τι σήμερα. Ήταν ένας πλανήτης πιο θερμός, που περιείχε νερό σε υγρή μορφή και σκεπαζόταν από λίμνες. Επομένως, η εύρεση τέτοιων χημικών ενώσεων τόσο κοντά στην επιφάνεια μας λέει ότι στον κρατήρα Gale το περιβάλλον θα είχε τη δυνατότητα στο μακρινό παρελθόν να φιλοξενήσει ζωή. Μέχρι στιγμής, πρόκειται για την καλύτερη δυνατή απάντηση στο μεγάλο αυτό ερώτημα.
Για την ώρα, μια σειρά από ερωτήματα θα πρέπει να απαντηθούν μέσω περαιτέρω αναλύσεων. Αποτελούν οι χημικές αυτές ουσίες απομεινάρια οργανισμών που ευδοκιμούσαν στο πολύ διαφορετικό (απ’ ό,τι το γνωρίζουμε σήμερα) περιβάλλον του Κόκκινου Πλανήτη; Σε περίπτωση που πράγματι ο πλανήτης καλυπτόταν από «θάλασσες», τέτοιες χημικές ενώσεις κάνουν το περιβάλλον πιο φιλόξενο για τη ζωή. Θα μπορούσαν να είναι απλώς αποτέλεσμα γεωχημικών διεργασιών στα πετρώματα του πλανήτη; Αντιστοίχως, θα μπορούσαν να έχουν προκύψει από την πρόσκρουση μετεωριτών και κομητών στον πλανήτη.
Οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να απαντήσουν αυτά τα ερωτήματα τόσο συνεχίζοντας την ανάλυση των δεδομένων που στέλνει στη Γη το Curiosity όσο και με τη βοήθεια των νέων διαστημικών αποστολών που έχουν προγραμματιστεί. Το 2020 θα εκτοξευτούν οι αποστολές Mars 2020 της NASA και ExoMars 2020 της ευρωπαϊκής ESA, οι οποίες φιλοδοξούν να τοποθετήσουν στην επιφάνεια του Άρη όργανα νέας τεχνολογίας. Ένας από τους απώτερους στόχους της ανθρωπότητας είναι να προετοιμαστεί το έδαφος για μια επανδρωμένη αποστολή στον Κόκκινο Πλανήτη στις επόμενες δύο δεκαετίες.
Η εξερεύνηση του Άρη
Σήμερα βρίσκονται στην επιφάνεια του Άρη αλλά και σε τροχιά γύρω από αυτόν αρκετές συσκευές, πολλές από τις οποίες έχουν πάψει πλέον να επικοινωνούν με τη Γη. Από τη δεκαετία του 1960, την εποχή της κορύφωσης του ανταγωνισμού μεταξύ των δύο υπερδυνάμεων ΗΠΑ και ΕΣΣΔ, ο Άρης ήταν στόχος των διαστημικών προγραμμάτων και των δύο χωρών.
Η πρώτη διαστημοσυσκευή που πέρασε κοντά από τον πλανήτη ήταν σοβιετική. Το Mars 1 εκτοξεύτηκε το 1962 και έφτασε, έναν χρόνο αργότερα, σε απόσταση 193 χιλιάδων χιλιομέτρων, αν και η επικοινωνία με το σκάφος είχε ήδη διακοπεί τρεις μήνες νωρίτερα πιθανόν λόγω βλάβης στα συστήματα προσανατολισμού της συσκευής.
Η πρώτη πλήρως επιτυχημένη πτήση γύρω από τον Άρη ήταν το 1964, η αποστολή Mariner 4 των ΗΠΑ, η οποία μας έστειλε μάλιστα και τις πρώτες φωτογραφίες του πλανήτη.
Με τη σοβιετική αποστολή Mars 3, η οποία εκτοξεύτηκε το 1971, προσγειώθηκε για πρώτη φορά, με ελεγχόμενο τρόπο, μια ανθρώπινη συσκευή στην αρειανή επιφάνεια. Η συσκευή ξεκίνησε να λαμβάνει την πρώτη φωτογραφία από την επιφάνεια του πλανήτη, αλλά έπαψε να επικοινωνεί με τη Γη μόλις είκοσι δευτερόλεπτα αργότερα, πιθανότατα λόγω αμμοθύελας, με αποτέλεσμα η φωτογραφία να μην παρουσιάζει κάποιο χαρακτηριστικό.
Αντίθετα, οι αμερικανικές αποστολές Viking, του 1975, στέφθηκαν με μεγάλη επιτυχία. Οι συσκευές που βρίσκονταν σε τροχιά αλλά και στην επιφάνεια του Άρη έστελναν φωτογραφίες και δεδομένα για περισσότερο από πέντε χρόνια. Χάρη στις αποστολές Viking λάβαμε υψηλής ποιότητας φωτογραφίες και πλούσιες πληροφορίες για το έδαφος, την ατμόσφαιρα και τη σύστασή τους. Αξίζει να σημειωθεί ότι όλες οι αναλύσεις που έγιναν από τα όργανα των Vikings στο έδαφος του Άρη έδειξαν ότι αυτό δεν περιείχε ίχνη από ζωή στο παρελθόν ούτε οργανικές χημικές ενώσεις.
Από τα τέλη της δεκαετίας του 1980 έχουν σχεδιαστεί και υλοποιηθεί αρκετές αποστολές, πολλές από τις οποίες δεν ήταν επιτυχημένες. To 1993 τέθηκε σε ισχύ το πρόγραμμα εξερεύνησης του Άρη (Mars Exploration Program) στο πλαίσιο του οποίου σχεδιάστηκαν και εκτελέστηκαν μια σειρά από επιτυχημένες αποστολές. Ανάμεσα στους κύριους στόχους του προγράμματος είναι να προετοιμαστεί και η αποστολή αστροναυτών στον Κόκκινο Πλανήτη για περαιτέρω εξερεύνηση αλλά και η προσπάθεια να εξακριβωθεί αν ο πλανήτης φιλοξενούσε ή φιλοξενεί ζωή.
Με το Mars Global Surveyor που εκτοξεύτηκε το 1996 έγινε μια πολύ συστηματική προσπάθεια χαρτογράφησης του Άρη αλλά και ανάλυσης, μέσω τηλεπισκόπησης, της σύστασης του εδάφους, της ατμόσφαιρας και των καιρικών της φαινομένων και του μαγνητισμού του πλανήτη. Λίγες μέρες αργότερα εκτοξεύτηκε η αποστολή Mars Pathfinder, η πρώτη που περιλάμβανε κινούμενο όχημα εφοδιασμένο με συσκευές μετρήσεων και ανάλυσης πετρωμάτων σε άλλο πλανήτη (πλην αυτών που είχαν σταλεί στη Σελήνη). Από την εποχή του Mars Pathfinder, έχουμε πλέον στη διάθεσή μας, εκτός από εντυπωσιακές φωτογραφίες που απεικονίζουν το αρειανό περιβάλλον, μεγάλο όγκο δεδομένων που αφορούν τη σύσταση και τις ιδιότητες των υλικών που αποτελούν την ατμόσφαιρα και το υπέδαφος του Άρη.
Η αποστολή Mars Science Laboratory (Curiosity)
Η αποστολή Mars Science Laboratory, η οποία συχνά ονομάζεται και απλώς Curiosity από το όνομα του οχήματος που προσεδαφίστηκε, έχει ως σκοπό να διαπιστώσει κατά πόσο το περιβάλλον του Άρη είναι ή υπήρξε κατοικήσιμο. Γι’ αυτό τον λόγο είχε σχεδιαστεί να μελετήσει τον πλανήτη για τουλάχιστον ένα αρειανό έτος (το οποίο ισούται με 687 γήινες ημέρες). Η εκτόξευση έγινε στις 26 Νοεμβρίου 2011 και το όχημα προσεδαφίστηκε στις 6 Αυγούστου 2012. Ενώ η αρχική διάρκεια της αποστολής ήταν τουλάχιστον δύο έτη, τελικά επεκτάθηκε, τον Δεκέμβριο του 2012, επ’ αόριστον. Στις 7 Ιουνίου του 2018 είχαμε την ανακοίνωση των πολύ σημαντικών ευρημάτων σχετικά με την ύπαρξη πολύπλοκων οργανικών χημικών ενώσεων στο έδαφος του Άρη.
Το όχημα Curiosity είναι το μεγαλύτερο από όσα έχουν στείλει οι ΗΠΑ στον Άρη και περιλαμβάνει μια εντυπωσιακή γκάμα συσκευών μετρήσεων και αναλύσεων. Στην πραγματικότητα πρόκειται για ένα προηγμένο ρομποτικό εργαστήριο, με κάμερες και συσκευές που «συνεργάζονται» στη λήψη και ανάλυση δειγμάτων και την αποστολή των αποτελεσμάτων στη Γη. Σκοπός των πειραμάτων είναι να διαπιστωθεί η τυχόν δράση βιολογικών διαδικασιών στη χημεία του πλανήτη, οι γεωλογικές διαδικασίες που διαμόρφωσαν το έδαφός του, οι μακροπρόθεσμες πλανητικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στην ατμόσφαιρά του και η αλληλεπίδραση της κοσμικής ακτινοβολίας που δέχεται ο πλανήτης με το περιβάλλον του.
