Czerwień, błękit, zieleń

Na Marsie zrobiło się bardzo cicho. Bardzo spokojnie.

Oczywiście, nadal wieją porywiste wiatry, burze pyłowe porywają do atmosfery tony czerwonego piasku. Ale przez najbliższy miesiąc planeta będzie miejscem bardzo samotnym. Po raz pierwszy od dwóch lat nigdzie nie będzie słychać brzęczenia elektrycznych silników ani świstu wierteł. Łaziki Opportunity i Curiosity – staną w bezruchu.

To skutek nieubłaganej mechaniki orbitalnej. Raz na dwa lata nasze dwie planety znajdują się dokładnie po przeciwnych stronach Słońca. Przez miesiąc komunikacja z Marsem jest niemożliwa. Łaziki, orbitery, cały skomplikowany sprzęt, który wysyłaliśmy tam przez ostatnie lata, zamarł.

Ale pozory mylą.

SKAMIENIAŁE FALE

– Cała ta planeta jest znacznie ciekawsza, niż się do niedawna wydawało – mówi Anna Łosiak, geolog planetarny z Uniwersytetu Wiedeńskiego. – Przynajmniej z geologicznego punktu widzenia.

Oglądany z bliska Mars to świat pod pewnymi względami tak bogaty jak Ziemia. Świat o fascynującej historii. I kto wie, może jeszcze bardziej fascynującej przyszłości. Świat, który żył, umarł i – na razie przynajmniej dla naukowców – zmartwychwstał.

Na pierwszy rzut oka Antarktyda w porównaniu z Marsem to tropikalny kurort. Ciśnienie na powierzchni planety to zaledwie 1 proc. tego, do którego jesteśmy przyzwyczajeni. A temperatura potrafi spadać nawet poniżej -100 st. C. Choć zdarzają się niespodzianki.

– Zależy, gdzie dokładnie na Marsie jesteśmy – mówi polska geolożka planetarna. – Tak jak na Ziemi możemy wylądować na Antarktydzie albo w lesie tropikalnym, tak i na Marsie klimat się różni. Są miejsca, gdzie temperatura dochodzi aż do plus 20 st. C, choć oczywiście muszą do tego zaistnieć bardzo szczególne warunki.

Wszystko, co wiemy o Marsie, wskazuje, że jest tak od dawna. Prawdziwą kroniką historii tej planety są meteoryty. Wyrzucone w kosmos przez uderzenia asteroidów fragmenty Czerwonej Planety docierają czasem na Ziemię. Przez dziesięciolecia uzbierało się ich kilkadziesiąt. Z badań tych odłamków naukowcy wywnioskowali, że już 4 mld lat temu średnia marsjańska temperatura oscylowała w okolicach zera. Zimno. Ale o 50 st. C cieplej niż dziś.

A jeszcze wcześniej było to zupełnie inne miejsce.

Ktoś, kto odwiedziłby Układ Słoneczny 4,5 mld lat temu, zobaczyłby nie jedną, ale dwie błękitne planety. Niemal cała północna półkula Marsa była pokryta oceanem. Dziś widzimy tylko jego ślady – stare linie brzegowe, pokłady minerałów, do których utworzenia się potrzeba wody, „skamieniałe” ślady po przybrzeżnych falach.

Ich powstanie na dzisiejszym Marsie byłoby niemożliwe. Przy tak niskim ciśnieniu woda zwykle przechodzi ze stanu stałego prosto w gazowy. Nie ma szans na utworzenie się morza czy choćby kałuży. Ale 4 mld lat temu warunki były inne. Ogromne marsjańskie wulkany wyrzucały do atmosfery ogromne ilości gazów – w tym dwutlenku węgla i wody. Istnieją szacunki, według których atmosfera starożytnego Marsa mogła być grubsza i gęstsza niż ta, która dziś otacza Ziemię.

Mars był błękitny – ale czy mógł być zielony? Czy w jego morzach mogło narodzić się życie?

AGONIA PLANETY

Odpowiedzi na to pytanie naukowcy szukają od dawna. Jeszcze dwa lata temu wydawało się, że brzmi ona „nie”. Łazik Opportunity, badający obszar zwany Meridiani Planum, znalazł ślady sugerujące, że choć ta równina była przynajmniej od czasu do czasu zalewana przez ciekłą wodę, to daleko jej było do tętniącego życiem raju. Bo ta woda przypominała raczej przesoloną, kwaśną zupę.

Ale wystarczyło, żeby następca Opportunity, łazik Curiosity, raz użył swojego wiertła – i nadzieje wróciły.

Curiosity wylądował w ogromnym kraterze Gale – bliźnie, jaką Mars nosi po uderzeniu wielkiego obiektu 3,5-4 mld lat temu. Po ścianach krateru biegną koryta dawno wyschniętych strumieni – pokryte otoczakami, uderzająco przypominającymi górskie rzeczułki. A sam krater niemal na pewno stał się, wkrótce po powstaniu, wielkim jeziorem.

Gdy wielki, ważący tonę łazik wwiercił się w leżącą na dnie krateru skałę, wyniki zaskoczyły nawet optymistów. Po pierwsze – nie było śladu zakwaszonej brei z Meridiani Planum. Woda w kraterze Gale była słodka jak w ziemskim jeziorze. I, tak jak ziemskie jeziora, tworzyła warunki dla podtrzymania życia. W skałach osadowych pełno jest związków węgla, siarki i tlenu – czyli potencjalnego budulca i pożywienia żywych istot. To wystarczyło, żeby naukowcy ogłosili: tak, na Marsie mogło istnieć życie!

Tyle że „mogło istnieć” to nie to samo, co „istniało”.

– Tak naprawdę trudno odpowiedzieć na to pytanie, bo nie wiemy dokładnie, kiedy powstało życie na Ziemi – mówi Anna Łosiak. – Wiemy tylko, że w pewnym momencie stało się na tyle zaawansowane, że zaczęło pozostawiać ślady w skałach. Być może powstało wcześniej, ale nie mamy na to jednoznacznych dowodów.

Trudno spekulować, czy na Marsie wystarczyło czasu, aby chemia przerodziła się w biologię. Bo niebieski Mars szybko zaczął umierać.

Właściwie nie do końca wiemy, dlaczego. Głównym podejrzanym jest wiatr słoneczny, czyli strumień naładowanych cząstek, wyrzucany bez przerwy przez Słońce. Kosmiczna wichura mogła po prostu rozdmuchać marsjańską atmosferę, okraść planetę z drogocennego powietrza. Dzisiejszy Mars nie ma pola magnetycznego. Na Ziemi działa ono jak tarcza: nie dopuszcza wiatru słonecznego do atmosfery. Mars nie ma takiej ochrony. Czy miał ją wcześniej? Czy jego pole magnetyczne zgasło? A jeśli tak, to dlaczego? I dlaczego Wenus, także pozbawiona magnetosfery, ma gęstą, choć suchą atmosferę?

Do tego wulkany, które mogły być źródłem jego atmosfery, przycichły. Wcześniej musiały wyrzucać z siebie ogromne ilości magmy i gazów – dość powiedzieć, że dwa spośród nich urosły na 20 km wysokości. Ale dziś są głęboko uśpione. Choć nie martwe.

– Do tej pory nie widzieliśmy aktywnych wulkanów ani wyziewów wulkanicznych na Marsie – mówi geolożka. – Ale istnieją dowody, że potoki lawy na jego powierzchni są geologicznie bardzo młode: w okolicy kilku milionów lat.

Miliony lat trwała agonia planety. Mars gasł. Stawał się coraz zimniejszy, suchszy, coraz bardziej niegościnny. W akcie zgonu można byłoby napisać: śmierć nastąpiła w wyniku wychłodzenia organizmu.

14 lipca 1965 r., kiedy amerykańska sonda Mariner 4 jako pierwszy zbudowany ludzką ręką obiekt przeleciała obok Marsa, zdjęcia przez nią przesłane mogły przyprawić o depresję wszystkich, którzy wierzyli jeszcze, wbrew wcześniejszym obserwacjom z ziemskich teleskopów, że na rudej planecie tli się iskierka życia. Ale może żałoba jest przedwczesna. Z aktem zgonu możemy jeszcze poczekać.

– Gdy Marsa porównać do Ziemi, oczywiście nie jest on tak pełen życia, nawet nie z punktu widzenia biologicznego, co geologicznego – tłumaczy Anna Łosiak. – Ale z drugiej strony, choćby wody jest tam dziś znacznie więcej, niż nam się wydawało. Od czasu do czasu pojawia się na powierzchni Marsa w stanie płynnym. Widzimy choćby jej wypływy na stokach.

WIEDZIEĆ, GDZIE PATRZEĆ

Dla naukowców w ostatnich latach Mars nieomal zmartwychwstał. Okazał się złożonym, fascynującym światem, z własnym cyklem klimatycznym, strumieniami wody czy wielkimi lodowcami skrywającymi się pod podbiegunowym pyłem. Wszystko dzięki stałej, konsekwentnej kampanii naukowców z NASA, a także z Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Od 2004 r. nie było ani chwili, by na powierzchni Marsa i na orbicie wokół niego nie znajdowały się jednocześnie przynajmniej cztery sprawne pojazdy kosmiczne. Dziś jest ich 5: najwięcej uwagi skupiają łaziki Curiosity i Opportunity, ale cichymi bohaterami marsjańskiego renesansu są orbitery Mars Express, Mars Odyssey i Mars Reconneisance Orbiter, które niestrudzenie, kilometr po kilometrze, dzień po dniu, dokumentują z gigantyczną rozdzielczością najdrobniejsze zmiany na powierzchni planety.

– Nie było jednego wielkiego przełomu – zaznacza Łosiak. – Zaczynaliśmy się po prostu dowiadywać więcej i więcej. Biedni studenci, robiąc magisterkę czy doktorat, przez kilka lat musieli się godzinami wpatrywać w zdjęcia powierzchni Marsa i szukać zmian. Dzięki tej powolnej kumulacji danych mogliśmy się np. dowiedzieć, że na Marsie istnieje wieczna zmarzlina, że w jego glebie zachodzą jakieś procesy. Że Mars jest znacznie bardziej żyjącą planetą, niż nam się wydawało.

Żyjącą – geologicznie. Ale coraz trudniej naukowcom odrzucać możliwość istnienia na Marsie życia w jakiejś, skromnej pewnie z naszej perspektywy, formie.

– Wystarczy pojechać na środek Sahary. Na pierwszy rzut oka wygląda na pozbawioną życia. Ale pod kamieniami kryją się jaszczurki, w szczelinach krzaczki – opowiada Łosiak, która niedawno brała udział w „analogowej”, symulowanej na marokańskiej pustyni misji na Marsa jako członek zespołu „kontroli lotu” (pisała o tym w „TP” 10/2013). – Trzeba wiedzieć, gdzie patrzeć. Nie mówię, że pod kamieniami na Marsie siedzą jaszczurki. Jeśli powstało tam i przetrwało jakieś życie, to nie na powierzchni, tylko najprawdopodobniej pod nią. Ponieważ Mars nie jest chroniony, jak Ziemia, przez pole magnetyczne ani przez gęstą atmosferę, poziom promieniowania, które dociera do jego powierzchni, jest znacznie wyższy.

A w ubiegłym miesiącu prestiżowy magazyn naukowy „Science” opisał coś, co może rzucić światło na podziemny, marsjański świat. Tajemnicę skrywaną pod dnem Pacyfiku.

ŻYCIE INACZEJ

W próbkach spod dna oceanu naukowcy odkryli coś, co nazwali „wszechświatem równoległym”. Pod dwukilometrową warstwą wody i trzystumetrową warstwą osadów, w środowisku kompletnie odciętym od zewnętrznego świata, odkryli nieoczekiwane bogactwo życia. Życia, które żywiło się wyłącznie wykorzystując reakcje chemiczne między wodą morską a skałami, nie oglądając się na Słońce czy związki organiczne.

„Skorupa ziemska pod dnem oceanów stanowi 60 proc. powierzchni Ziemi i ma średnio 6 km grubości – opowiadał w rozmowie z magazynem „Wired” geomikrobiolog Mark Lever z duńskiego uniwersytetu Aarhus. – Jeśli podobnie wygląda życie w innych obszarach pod powierzchnią ziemskich oceanów, to możemy oszacować, że największy objętościowo ekosystem na Ziemi opiera się na chemosyntezie, a nie fotosyntezie”.

Co to oznacza dla poszukiwań życia na Marsie? Jeśli powstało w krótkim, ciepłym okresie jego historii, jeśli zdołało spenetrować szczeliny pod dnem oceanu, to do dziś może prosperować głęboko pod jego powierzchnią, ukryte przed zabójczym promieniowaniem. I przed oczami naukowców.

– Problem w tym, że wykrycie życia, gdy nie wiemy dokładnie, czego oczekiwać, nie jest prostą sprawą – podkreśla Anna Łosiak. – Jest kilka prostych testów, które pozwalają stwierdzić, czy istnieje tam życie podobne do czegoś, co znamy. Ale nie wiemy, czy te organizmy, jeśli istnieją, są na tyle podobne, że zareagują na nasze testy tak, jak byśmy oczekiwali. Dopóki tam nie poleci człowiek z laboratorium, który będzie mógł dynamicznie reagować na to, co znajdzie, i modyfikować założenia badawcze, bardzo trudno cokolwiek stwierdzić. Doświadczony naukowiec, który wie, czego szukać, mógłby osiągnąć rezultaty podobne do efektów pracy wszystkich naszych działających latami łazików może nie w jedno popołudnie, ale na pewno w 2-3 dni.

Jest ktoś, kto za swój cel uznaje wysłanie ludzi na Marsa. Nie dwóch, nie dziesięciu – lecz tysięcy. I co ważne, ma do tego środki.

„Moim marzeniem jest umrzeć na Marsie – opowiadał na jednej z konferencji planetologicznych. – Mam tylko nadzieję, że nie w kraterze po uderzeniu w jego powierzchnię”.

Ten człowiek to Elon Musk, inżynier multimilioner, właściciel pierwszej prywatnej fabryki rakiet i statków kosmicznych SpaceX. Od początku podkreślał, że jego firma, która zarabia miliony dzięki wojskowym i cywilnym kontraktom na wynoszenie satelitów i dostarczanie zaopatrzenia na Międzynarodową Stację Kosmiczną, ma pomóc ludzkości stać się gatunkiem multiplanetarnym. Nie wszyscy traktują go poważnie, ale trzeba przyznać, że jako jedyny ma środki, sprzęt i wolę, żeby taką operację przeprowadzić.

KOLONIZACJA TO TYLKO POCZĄTEK

„Gdyby udało się obniżyć koszt lotu na Marsa do, powiedzmy, 0,5 mln dolarów od osoby – opowiadał niedawno Musk – czyli do ceny domu w Kalifornii, wielu ludzi chciałoby się tam przenieść, choćby dla szansy zbudowania czegoś nowego, nowej cywilizacji, dla możliwości uczestniczenia w czymś tak epokowym. Gdyby zrobił to jeden człowiek na dziesięć tysięcy, mielibyśmy 60 tys. kolonistów na Marsie!”.

A kolonizacja to tylko początek. Już dziś istnieją technologie, które pozwoliłyby obudzić Marsa ze śpiączki. W gruncie rzeczy te same, które Ziemię sprowadziły na skraj klimatycznej katastrofy. Gdyby uwolnić do marsjańskiej atmosfery dwutlenek węgla, dziś związany w czapach polarnych i glebie planety, ciśnienie na powierzchni wzrosłoby do poziomu zbliżonego do panującego na wierzchołku Mount Everest. A to by już wystarczyło do życia prostym, ziemskim roślinom. Ruszyłby też efekt cieplarniany, który ogrzałby planetę i zaczął roztapianie skrytego pod ziemią lodu. Po kilku stuleciach potomkowie pierwszych kolonistów mogliby stanąć pod błękitnym, marsjańskim niebem bez skafandrów, a może i bez masek tlenowych.

To byłby najambitniejszy projekt w historii ludzkości. Budowa nowego domu dla ziemskiego życia. Mars – nawet jeśli dziś jest martwy – mógłby zmartwychwstać naprawdę. 


WOJCIECH BRZEZIŃSKI jest dziennikarzem Polsat News, gdzie prowadzi autorski program popularnonaukowy „Horyzont zdarzeń”.