Astrobiologi är det vetenskapsområde som studerar ursprung, evolution, distribution och framtid för livet i universum. I praktiken innebär det att man skickar robotuppdrag bortom jorden för att analysera atmosfärer, ytor och kemi i utomjordiska världar.

För närvarande är alla våra astrobiologiuppdrag fokuserade på Mars, eftersom det anses vara den mest jordliknande miljön bortom vår planet. Medan flera uppdrag kommer att vara avsedda för det yttre solsystemet för att undersöka "Ocean Worlds" för bevis på liv (Europa, Ganymedes, Titan och Enceladus), kommer våra ansträngningar att hitta liv bortom jorden till övervägande del att förbli på Mars.

Om och när dessa ansträngningar lyckas kommer det att få drastiska konsekvenser för framtida uppdrag till Mars. Inte bara kommer stor försiktighet att behöva vidtas för att skydda livet från mars från kontaminering av jordorganismer, utan försiktighetsåtgärder måste vidtas för att förhindra att detsamma händer med jorden (alias Planetary Protection).

I en nyligen genomförd studie rekommenderar ett team från University of New South Wales (UNSW) i Sydney, Australien, att lagliga eller normativa ramar antas nu för att säkerställa att framtida uppdrag inte hotar platser där bevis på liv (förr eller nu) kan hittas.

Studien leddes av Clare Fletcher, en Ph.D. student vid Australian Center for Astrobiology (ACA) och Earth and Sustainability Science Research Center vid UNSW. Hon fick sällskap av professor Martin Van Kranendonk, en forskare vid ACA och chef för School of Earth and Planetary Sciences vid Curtin University, och professor Carol Oliver från School of Biological, Earth &Environmental Sciences vid UNSW.

Deras forskningsartikel, "Exogeoconservation of Mars," publicerades den 21 april i Space Policy .

Sökandet efter liv på Mars kan spåras till slutet av 1800-talet och början av 1900-talet när Percival Lowell gjorde omfattande observationer från sitt observatorium i Flagstaff, Arizona. Inspirerad av Schiaparellis illustrationer av Mars-ytan (som innehöll linjära särdrag som han kallade "canali"), spelade Lowell in vad han också trodde var kanaler och tillbringade många år med att leta efter andra tecken på infrastruktur och en avancerad civilisation. Under de följande decennierna observerade observatorier över hela världen Mars noggrant och letade efter indikationer på liv och likheter med jorden.

Det var dock inte förrän under rymdåldern som de första robotsonderna flög förbi Mars, samlade in data direkt från dess atmosfär och tog närbilder av ytan. Dessa avslöjade en planet med en tunn atmosfär bestående till övervägande del av koldioxid och en kylig yta som inte verkade gästvänlig mot liv.

Det var dock uppdragen Viking 1 och 2, som landade på Mars 1976, som för alltid skingrade myten om en civilisation på Mars. Men som Fletcher berättade för Universe Today via e-post, har möjligheten till existerande liv inte helt övergivits:

"Det är min personliga övertygelse att det är osannolikt att vi kommer att hitta bevis på existerande (nuvarande) liv på Mars, i motsats till bevis på tidigare liv på Mars. Om vi ​​skulle hitta existerande liv på Mars skulle det kunna bevisas vara endemiskt för Mars. och inte kontaminering från jorden, vissa tror att det kan finnas under jorden i till exempel lavarör, och vissa tror att istäckena eller någon möjlig källa till flytande vatten kan vara lämpliga platser."

Ironiskt nog var det samma uppdrag som misskrediterade föreställningen om att det fanns liv på Mars som avslöjade bevis på att vatten en gång strömmade på dess yta. Tack vare de många orbiter-, lander- och roveruppdrag som skickats till Mars sedan sekelskiftet, teoretiserar forskare att denna period sammanföll med Noachian Era (ca. 4,1–3,7 miljarder år sedan).

Enligt de senaste fossiliserade bevisen var det också under denna period som liv först dök upp på jorden (i form av encelliga bakterier).

Våra nuvarande astrobiologiska ansträngningar på uppdrag av NASA och andra rymdorganisationer är fokuserade på Mars just av denna anledning:för att avgöra om liv uppstod på Mars för miljarder år sedan och om det utvecklades tillsammans med livet på jorden eller inte.

Detta inkluderar det föreslagna Mars Sample Return-uppdraget (MSR) som kommer att hämta borrproverna som erhållits av Perseverance-rovern i Jezero-kratern och returnera dem till jorden för analys. Dessutom planerar NASA och Kina att skicka besättningsuppdrag till Mars 2040 respektive 2033, inklusive astrobiologistudier.

Dessa aktiviteter kan hota själva bostäder där bevis på tidigare liv kunde hittas eller (värre) fortfarande existerar. "Mänskliga aktiviteter kan hota platser som denna delvis på grund av möjlig mikrobiell kontaminering," sa Fletcher.

"Bevis på liv (tidigt och bevarat) har också större vetenskapligt värde i dess paleomiljösammanhang, så alla mänskliga aktiviteter som kan skada bevis på liv och/eller dess omgivande miljökontext utgör en risk. Detta kan vara något ofarligt, som skräp faller på fel ställe, eller något allvarligare, som att köra över möjligen betydande hällar med en rover."

Bevarandeåtgärder måste utvecklas och implementeras innan ytterligare uppdrag skickas till Mars. Med tanke på mänsklighetens inverkan på jordens naturliga miljö och våra försök att mildra detta genom bevarandeinsatser.

I synnerhet har det förekommit många fall där vetenskapliga studier utförts utan hänsyn till platsens arvsvärde och där skada orsakats på grund av brist på lämpliga åtgärder. Dessa lärdomar, säger Fletcher, skulle kunna informera framtida vetenskapliga ansträngningar på Mars:

"Det är viktigt att vi tar lärdom av vad som har ansetts vara "skadligt" på jorden och tar hänsyn till detta när vi utforskar Mars. Om en plats är skadad utöver att den kan studeras i framtiden, då begränsar vi vad som faktiskt kan läras av en webbplats.

"När man överväger Mars-uppdrag kostar miljarder dollar och ska uppfylla specifika vetenskapliga mål, är det oerhört skadligt att begränsa informationen som lärs från en webbplats.

"Mina rekommendationer är som i min uppsats:tvärvetenskapligt samarbete, att dra nytta av erfarenhet och kunskap från jorden, skapa normer och en uppförandekod (en del av mitt doktorandarbete), och arbeta för att skapa lagstiftning för dessa frågor."

Behovet av exogeokonservering är avgörande vid denna tidpunkt. Förutom Mars kommer flera astrobiologiske uppdrag att resa till det yttre solsystemet detta årtionde för att söka efter bevis på liv på isiga månar som Europa, Ganymedes, Titan och Enceladus.

Detta inkluderar ESA:s JUpiter ICy moons Explorer-uppdrag (JUICE), som för närvarande är på väg till Ganymedes, och NASA:s Europa Clipper- och Dragonfly-uppdrag som kommer att starta för Europa och Titan i oktober 2024 respektive 2028.

Därför är förmågan att söka efter existerande eller tidigare liv utan att skada dess naturliga miljö en etisk och vetenskaplig nödvändighet.

"Jag hoppas att den här uppsatsen i hög grad är en utgångspunkt för alla som arbetar med Mars vetenskap och utforskning, såväl som alla som funderar på rymdpolitik och exogeokonservering," sa Fletcher. "Mitt mål var att börja uppmärksamma dessa frågor, och på så sätt starta en generation av forskare och praktiker fokuserade på exogeoconservation av Mars."

Mer information: Clare Fletcher et al, Exogeoconservation of Mars, Space Policy (2024). DOI:10.1016/j.spacepol.2024.101627

Tillhandahålls av Universe Today