Pada hari Selasa, 16 Disember 2014, para saintis NASA yang menghadiri Mesyuarat Kejatuhan Kesatuan Geofizik Amerika di San Francisco mengumumkan pengesanan sebatian organik di Marikh. Pengumuman itu menunjukkan penemuan "ramuan" yang hilang yang diperlukan untuk keberadaan - masa lalu atau sekarang - kehidupan di Marikh.
Memang, tuntutan luar biasa itu memerlukan bukti luar biasa - penegasan Dr Carl Sagan yang terkenal. Para saintis, anggota Mars Science Lab - Curiosity Rover - misi, bekerja selama 20 bulan untuk mengambil sampel dan menganalisis sampel atmosfera dan permukaan Mars untuk sampai pada kesimpulan mereka. Pengumuman itu berasal dari dua pengesanan organik yang terpisah: 1) lonjakan sepuluh kali ganda pada tahap Metana atmosfera, dan 2) menggerudi sampel dari batu yang disebut Cumberland yang merangkumi sebatian organik kompleks.
Metana, sebatian organik termudah, dikesan menggunakan Analisis Sampel di instrumen Mars (SAM). Ini adalah salah satu daripada dua instrumen makmal kompak yang tertanam di dalam rover bersaiz kereta kompak, Curiosity. Segera setelah mendarat di Marikh, para saintis mula menggunakan SAM untuk mengukur kandungan kimia atmosfer Mars secara berkala. Dari banyak sampel, tahap Metana sangat rendah, ~ 0,9 bahagian per bilion. Namun, itu tiba-tiba berubah dan, seperti yang dinyatakan para saintis dalam sidang media, itu adalah momen "wow" yang membuat mereka terkejut. Kenaikan harian yang singkat dalam tahap Metana rata-rata 7 bahagian per bilion dikesan.
Pengesanan metana di Mars telah dituntut selama beberapa dekad, tetapi baru-baru ini, pada tahun 2003 dan 2004, pasukan penyelidik bebas yang menggunakan spektrometer sensitif di Bumi mengesan metana di atmosfer Mars. Satu kumpulan yang diketuai oleh Vladimir Krasnopolsky dari Universiti Katolik, dan satu lagi kumpulan yang diketuai oleh Dr. Michael Mumma dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA, mengesan tahap Methane serantau dan temporal yang luas setinggi 30 bahagian per bilion. Pengumuman tersebut mendapat keraguan dari komuniti saintifik. Dan pengukuran atmosfera pertama oleh Curiosity adalah negatif. Namun, tidak ada kumpulan yang mundur dari tuntutan mereka.
Pengesanan mendadak lonjakan sepuluh kali ganda pada tahap metana di kawah Gale tidak sesuai dengan pengukuran jarak jauh sebelumnya dari Bumi. Kepekatan musiman yang tinggi terdapat di kawasan yang tidak termasuk Kawah Gale, dan kemungkinan pengukuran Curiosity adalah serupa tetapi disebabkan oleh proses yang kurang aktif daripada yang terdapat di kawasan yang dikenal pasti oleh pasukan Dr. Mumma.
Para saintis NASA di AGU yang diketuai oleh saintis projek MSL Dr. John Grotzinger menekankan bahawa mereka belum mengetahui bagaimana metana dihasilkan. Prosesnya boleh menjadi biologi atau tidak. Terdapat proses kimia abiotik yang dapat menghasilkan metana. Walau bagaimanapun, pengesanan MSL SAM adalah lonjakan harian dan mewakili proses yang sedang berjalan yang nyata di planet merah. Ini sahaja adalah aspek pengesanan yang sangat menarik.
Pasukan menyampaikan slaid untuk menerangkan bagaimana metana dapat dihasilkan. Dengan kadar metana latar belakang rendah yang diketahui pada ~ 1 bahagian per bilion, sumber kosmik luaran, misalnya mikro-meteoroid memasuki atmosfera dan melepaskan organik yang kemudian dikurangi cahaya matahari menjadi metana, dapat dikesampingkan. Sumber metana mestilah berasal dari tempatan.
Para saintis menggambarkan dua kaedah pengeluaran. Dalam kedua-dua keadaan, terdapat beberapa aktiviti harian - atau paling tidak berkala - yang melepaskan metana dari permukaan bawah Mars. Sumbernya mungkin bersifat biologi yang terkumpul di bebatuan bawah permukaan kemudian tiba-tiba dilepaskan. Atau kimia abiotik, seperti reaksi antara mineral olivin dan air, boleh menjadi penjana.
Mekanisme penyimpanan bawah permukaan metana yang dicadangkan dan digambarkan disebut penyimpanan clathrate. Penyimpanan clathrate melibatkan sebatian kisi yang dapat memerangkap molekul seperti metana yang kemudiannya dapat dilepaskan oleh perubahan fizikal pada clathrate, seperti pemanasan solar atau tekanan mekanikal. Melalui Q&A akhbar, para saintis NASA menyatakan bahawa clratrat seperti itu dapat dipelihara selama berjuta-juta dan berbilion tahun di bawah tanah.
Penemuan kedua organik melibatkan sebatian yang lebih kompleks dalam bahan permukaan. Sejak tiba di Mars, Curiosity telah menggunakan alat penggerudian untuk memeriksa bahagian dalam batu. Grotzinger menekankan bagaimana bahan di permukaan Mars telah mengalami kesan radiasi dan sebatian tanah perklorat di mana-mana mengurangkan dan memusnahkan organik sekarang dan lebih berjuta-juta tahun. Pengesanan tidak ada organik dalam bahan permukaan yang longgar dan terdedah tidak mengurangkan harapan para saintis NASA untuk mengesan organik di batu Marikh.
Penggerudian dilakukan pada beberapa batuan terpilih dan akhirnya batu lumpur yang disebut Cumberland yang mengungkapkan kehadiran sebatian organik lebih kompleks daripada metana sederhana. Para saintis menekankan bahawa sebenarnya sebatian organik ini masih menjadi misteri kerana kehadiran perchlorate kimia aktif yang dapat dengan cepat memecah organik menjadi bentuk yang lebih sederhana.
Pengesanan organik di batu lumpur Cumberland memerlukan alat penggerudian dan juga sudu pada lengan robot pelbagai aspek untuk menghantar sampel ke makmal SAM untuk analisis. Untuk mengesan metana, SAM mempunyai injap pengambilan untuk menerima sampel atmosfera.
Grotzinger menerangkan bagaimana Cumberland dipilih sebagai sumber sampel. Batu disebut batu lumpur yang telah menjalani proses yang disebut digenesis - metamorfosis sedimen ke batu. Grotzinger menekankan bahawa cecair akan bergerak melalui batuan tersebut semasa digenesis dan perklorat dapat memusnahkan organik dalam prosesnya. Ini mungkin berlaku bagi banyak batuan metamorf di permukaan Martian. Panel saintis menunjukkan perbandingan antara sampel batuan yang diukur oleh SAM. Dua khususnya - dari batu "John Klein" dan batu Cumberland - dibandingkan. Yang pertama tidak menunjukkan organik serta batuan lain yang dijadikan sampel; tetapi sampel latih tubi dari Cumberland dari bahagian dalamnya menunjukkan organik.
Analisis karya itu sangat sukar - mengingat kembali kenyataan Sagan. Kepentingan penemuan organik di Marikh tidak dapat dikira oleh panel saintis dan Grotzinger menyebut kedua penemuan ini sebagai peninggalan Mars Curiosity Rover yang berkekalan. Selanjutnya, dia menyatakan bahawa kaedah penemuan dan analisis akan berjalan jauh untuk memandu pilihan instrumen dan penggunaannya semasa misi rover Mars 2020.
Penemuan organik melengkapkan set "bahan" yang diperlukan untuk kehidupan masa lalu atau sekarang di Marikh: 1) sumber tenaga, 2) air, dan 3) organik. Ini adalah syarat asas bagi kehidupan seperti yang kita ketahui. Pencarian kehidupan di Marikh masih baru dimulakan dan penemuan organik yang baru masih belum menjadi petanda jelas bahawa kehidupan ada atau ada sekarang. Walaupun begitu, Dr. Jim Green, yang memperkenalkan panel saintis, dan Dr. Grotzinger sama-sama menekankan besarnya penemuan ini dan bagaimana mereka terikat dengan objektif program NASA Mars - terutama sekarang dengan penekanan untuk menghantar manusia ke Mars. Untuk rover Mars Curiosity, perjalanan ke lereng Gunung Sharp diteruskan dan sekarang dengan kesungguhan yang lebih tinggi dan pencarian berterusan untuk batu yang serupa dengan Cumberland.
Rujukan:
