Što se krije u Marsovom ledu?

Nedavno otkriveni ledenjaci na Marsu možda kriju tajnu života. Kako pronaći njegove tragove?

Nenad Raos srijeda, 17. siječnja 2018. u 11:00

Jedna znanstvena vijest projurila je kroz medije, pa i kroz Bugove mrežne stranice: američki su znanstvenici u siječanjskom broju znanstvenog časopisa Science objavili članak “Exposed subsurface ice sheets in the Martial mid-latitudes”, dakle da su pronašli slojeve leda ispod Marsova tla na srednjim zemljopisnim (ili marsopisnim) širinama. Ono što u ovoj vijesti zaustavlja dah je da se ti stotinjak metara debeli slojevi nalaze samo jedan ili dva metra ispod crvenom prašinom pokrivene površine crvenoga planeta. Preciznije, pronađemo je čak osam “Marsovih ledenjaka”. Jednoga je otkrila sonda Phoenix na samo nekoliko centimetara dubine. Taj je ledenjak debeo od 9 do 66 metara. U dolinama Utopia i Arcadia pronađeni su pak 170 metara debeli slojevi leda. Oni su otkriveni iz Marsove orbite.

Pronađemo je čak osam “Marsovih ledenjaka”

Oko crvenoga planeta kruži naime Mars Reconnaisance Orbiter (MRO) sa svojim moćnim insturmentima, radarom (SHARAD), stereokamerom (HRSC), kamerom koja snima u širokom rasponu spektra (HiRISE) te radarskim visinomjerom (MOLA), vrlo efikasnim instrumentom za otkrivanje šupljina i teških stijena ispod površine. Prema karakterističnim apsorpcijama u infracrvenom dijelu spektra, kojeg je snimio spektrometar CRISM, vidjelo se kako je riječ o ledu, i to vrlo čistom ledu.

Led na Marsu nije nikakva novost. Herschel ga je otkrio još u 18. stoljeću kada je zapazio njegove polarne kape. I evo ti cijele priče: kako se, za razliku od Zemljinog polarnog leda, Marsov led periodično (ovisno o godišnjem dobu) povećava i smanjuje, što je lakše nego pretpostaviti kako voda iz ledenih kapa otječe i dotječe nekakvim kanalima (koji su također viđeni na Marsu), pa u tu priču još uplesti razumna bića koja žive te obrađuju polja uz te kanale, poput drevnih Egipćana i Babilonaca. I još su ih sami iskopali…

Mašta radi svašta – a znanosti ne pomaže. A znanost kaže  kako na Marsu nema i ne može biti tekuće  vode jer je tlak njegove atmosfere tako nizak (6 milibara) da led sublimira, prelazi izravno iz tekućeg u plinovito agregatno stanje. Na kraju se vidjelo kako se Marsove polarne kape ne sastoje samo od običnog, vodenog leda, nego da u njima ima mnogo i onoga suhoga - krutoga ugljikova dioksida.

I eto, znanost je odagnala priče o kanalima i razumnim bićima na Marsu, ali je otvorila novo pitanje: “Gdje je nestala Marsova voda?”  Pitanje ima i te kako smisla jer je Mars u početku svoga razvoja bio planet sličan Zemlji. Imao je tektoniku ploča, aktivne vulkane i gustu atmosferu koja je omogućavala da po njemu teku rijeke i slijevaju se u mora.  No onda se počeo sušiti, da bi postao mrzla (da ne kažem ledena) pustinja. Dio se vode mogao vezati za stijene, no što je s ostatkom? I eto, na to su pitanje znanstvenici upravo našli odgovor.

Dva Marsova ledenjaka snjimljena iz orbite
Dva Marsova ledenjaka snjimljena iz orbite

No ostalo je još jedno zakučasto pitanje, zakučastije od prvoga. Što se nalazi u tom ledu? Gdje su nestali organski spojevi?

Pitanje je sasvim na mjestu, jer - vjerovali ili ne - na Mars svake godine padne 240 tona organskih spojeva, donesenih meteoritima (što je 200 milijuna tona u milijardu godina njegove zemljolike prošlosti). Iz tih se spojeva u Marsovim morima vjerojatno razvio život. (Ako se to dogodilo na Zemlji, zašto se ne bi dogodilo na Marsu?) Taj je život ostavio tragove u Marsovom ledu.

Kakve tragove? Teško da bi se u ledu mogle pronaći bakterije ili nešto  slično. No kakvi bili da bili Marsovi su organizmi iza sebe ostavili organske spojeve. Kakve? Kako možemo znati da organski spojevi u ledu potječu od živih bića, a ne od meteorita? I meteoritima donešena organska tvar reagira s vodom, mijenja se.

Najjači dokaz da organski spojevi potiču od nečega živoga može dati izotopska analiza

Stari je to problem s kojim su se geokemičari susreli kada su htjeli dokazati da je nafta organskog porijekla, a ne da je nastala iz stijena, reakcijom karbidnih minerala s vodenom parom iz unutrašnjosti Zemlje. Riješili su ga tako što su u organskim spojevima tražili i pronašli “potpise” živih bića. Da su zasićeni ugljikovodici (alkani) iz nafte nastali iz masnih kiselina vidi se po tome što pretežu oni s neparnim brojem ugljikovih atoma. Sve masne kiseline imaju naime paran broj ugljikovih atoma, pa od njih izdvajanjem molekule ugljikova dioksida  (dekarboksilacija) nastaju alkani s neparnim brojem atoma. U nafti su pronađeni ostaci steroida te porfirina, molekula koje nalazimo u klorofilu, hemoglobinu te mnogim enzimima. No najjači dokaz da organski spojevi potiču od nečega živoga može dati izotopska analiza.

Jednostavno rečeno,  izotopi su atomi istoga elementa različite mase. Ta razlika u kemiji znači malo ili ništa, no u geokemiji je temelj dalekosežnog zaključivanja. Živa bića akumuliraju lakši izotop ugljika, ugljik-12, pa se onda usporedbom koncentracije lakšeg (12C) i težeg (13C) izotopa u organskom materijalu i okolnim (karbonatnim) stijenama može vidjeti je li ugljik biogenog ili abiogenog porijekla. Slični se zaključci mogu izvesti iz izotopske analize drugih elemenata, prije svega vodika i kisika. Iz takvih se analiza saznalo praktički sve što se zna o ranoj Zemljinoj prošlosti – pa stoga nema razloga da ne bismo mogli saznati isto i o prošlosti crvenoga planeta. Samo treba tamo otići…

Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951. godine, je kemičar, umirovljeni znanstveni savjetnik u trajnome zvanju. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti: napisao je na stotine znanstveno-popularnih članaka, sedam je godina bio glavni urednik Prirode, a sada je urednik rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji. Autor je sedam izložbi u Tehničkom muzeju Nikola Tesla u Zagrebu te 12 znanstveno-popularnih knjiga. Uskoro mu izlazi još jedna, ovaj put na engleskom jeziku (The Cookbook of Life), s temom postanka života na Zemlji (i života u svemiru).