Elämän merkit Marsissa ja Venuksessa saattavat kirjoittaa uudelleen näkemyksemme universumista

Elämää tähtien keskellä?

Kaksi mahdollisuutta on olemassa: joko olemme yksin universumissa tai emme ole. Molemmat ovat yhtä pelottavia.

Arthur C. Clarke

Jo virheellinen käsitys Marsin kanavista herätti kysymyksiä naapuriplaneettojen elämästä. Havaintovälineet ovat sittemmin parantuneet, mutta elämän etsiminen aurinkokunnasta jatkuu.

Lähde: Wikipedia – Meyers Konversations-Lexikon, saksalainen tietosanakirja, 1888.

Teleskoopit ja luotaimet ovat paljastaneet aurinkokunnan monimuotoisuuden. Maa on edelleen ainoa taivaankappale, jolla tiedetään varmasti olevan elämää; muualta ei ole vahvistettu älykästä eikä mikrobielämää.

Marsin ja Venuksen tutkimuksessa on havaintoja, joille etsitään sekä biologisia että elottomia selityksiä. Ne eivät vielä osoita elämän olemassaoloa. Myös muiden taivaankappaleiden elinkelpoisuutta tutkitaan.

Mahdollinen elämä Marsilla

Muinaista elämää Marsilla

Muinaisen Marsin pinnalla virtasi vettä, ja sen ilmasto oli ainakin ajoittain nykyistä suotuisampi nestemäiselle vedelle. Ilmakehän häviäminen avaruuteen on yksi planeetan muutokseen vaikuttaneista prosesseista.

Vuonna 2024 julkaistu InSightin seismiseen aineistoon perustuva tutkimus esitti, että Marsin keskikuoren huokosissa voisi olla nestemäistä vettä noin 11,5–20 kilometrin syvyydessä. Kyse on havaintojen mallinnukseen perustuvasta tulkinnasta, ei suorasta vesinäytteestä tai elämän havainnosta. Se ei myöskään kumoa ilmakehän menetyksen merkitystä.

Muinaisen Marsin vesiympäristöt ovat kiinnostavia elinkelpoisuuden tutkimukselle. Veden olemassaolo ei kuitenkaan yksin osoita, että elämää syntyi.

Mahdolliseen biologiseen toimintaan liittyvät mineraalikuviot

Heinäkuussa 2024 NASA kertoi Perseverancen tutkimasta Cheyava Falls -kivestä. Sen piirteet herättivät kiinnostusta mahdollisena muinaisesta elämästä kertovana kohteena, mutta biologista alkuperää ei vahvistettu.

Lähde: NASA

Kivessä näkyi valkoisia kalsiumsulfaattisuonia, jotka kertovat veden kulkeneen sen läpi. Tällainen suoni ei itsessään ole merkki elämästä.

Kivessä oli myös millimetrikokoisia vaaleita täpliä tummine reunoineen. Rauta- ja fosfaattipitoisiin kuvioihin voi liittyä reaktioita, jotka Maassa voivat tarjota energiaa mikrobeille, mutta myös elottomat prosessit on tutkittava.

Lähde: NASA

Kuviot ja orgaaniset yhdisteet tekevät kivestä kiinnostavan tutkimuskohteen. Ne eivät yksin osoita mikrobitoimintaa; yksityiskohtaisempi analyysi olisi tarpeen eri syntytapojen erottamiseksi.

Vuonna 2024 NASA arvioi uudelleen Mars Sample Return -ohjelman toteutusta ja kustannuksia. Aiempi arvio oli noussut jopa noin 11 miljardiin dollariin, ja virasto pyysi vaihtoehtoisia ehdotuksia. Näytteiden palautus Maahan ei ollut vielä toteutunut.

Aikaisemmin ohitetut merkit?

Metaani

Jos Marsissa olisi ollut elämää, voisiko se edelleen olla olemassa tänään, lepotilassa tai piilotettuna?

Myös metaanihavainnot ovat herättäneet kysymyksiä. Curiosity on mitannut pieniä metaanipitoisuuksia lähellä Marsin pintaa. Maassa metaania syntyy sekä biologisissa että elottomissa prosesseissa, joten kaasu ei yksin ole todiste elämästä.

Marsin metaanin alkuperä on avoin kysymys. Mahdollisia selityksiä ovat esimerkiksi kiviaineksen ja veden reaktiot sekä kaasun varastoituminen ja vapautuminen. Tulivuorten olemassaolo ei yksin selitä havaintoja.

Curiosityn mittauksissa on nähty ajallista vaihtelua. Osa mittauksista eroaa vuorokaudenajan mukaan. Myös lähellä pintaa olevan kaasun sekoittuminen ilmakehään voi vaikuttaa siihen, mitä eri mittalaitteet havaitsevat.

Kiertoradalta tehdyt mittaukset eivät ole vahvistaneet kaikkia pinnan havaintoja. Mittausten välisiä eroja ja metaanin synty- ja häviämisprosesseja tutkitaan edelleen.

Biologista selitystä voidaan tarkastella yhtenä hypoteesina, mutta vuodenaikaisuus tai vuorokausivaihtelu ei yksin erottele elämää elottomasta geokemiasta ja ilmakehän fysiikasta.

Myös aiempia väitteitä formaldehydistä on esitetty, mutta ne eivät ole vahvistettua näyttöä metaanin biologisesta hapettumisesta. NASA ei ole vahvistanut elämää Marsissa eikä sulkenut pois kaikkia sen mahdollisuuksia.

Viking-luotaimet

Aikaisemmin, 1970‑luvuilla, NASA lähetti kaksi Viking‑laskeutujaa Marsiin yrittäen havaita elämän merkkejä.

Vikingin Labeled Release (LR) -kokeessa ravinneliuoksen lisääminen tuotti kaasusignaalin. Tulos saattoi sopia biologiseen toimintaan, mutta myös elottomia selityksiä pidettiin mahdollisina. Muut mittaukset eivät tuolloin vahvistaneet elämää.

Lähde: Phys.org

Kokeeseen osallistuneet Gilbert Levin ja Patricia Ann Straat puolustivat myöhemmin biologista tulkintaa. Se on tutkijoiden esittämä hypoteesi, ei hyväksytty vahvistus Marsin elämästä.

Heidän perusteluihinsa kuului se, että näytteiden kuumentaminen noin 160 °C:een poisti LR-signaalin. Myös alempi kuumennus ja säilytys vaikuttivat tulokseen. Signaalin muuttuminen ei kuitenkaan yksin ratkaise, oliko sen alkuperä biologinen.

Marsista myöhemmin löydetyt perkloraatit voivat kuumennettaessa muuttaa tai hajottaa orgaanisia yhdisteitä. Tämä on tärkeää Vikingin orgaanisten aineiden mittausten tulkinnassa, mutta ei yksin todista LR-kokeen havainneen elämää.

Curiosityn myöhemmät orgaanisten yhdisteiden havainnot osoittavat hiilikemian läsnäoloa Marsissa. Orgaaninen yhdiste ei tarkoita automaattisesti biologista alkuperää.

Jos Marsissa olisi mikrobeja, erilaisia aineenvaihduntoja ja lepotiloja voitaisiin pitää mahdollisina. Maapallon metanogeenit ja suolaa sietävät mikrobit ovat vertailukohtia, mutta niitä ei ole havaittu Marsissa. Kaikki suolaa sietävät lajit eivät myöskään automaattisesti siedä voimakasta säteilyä.

Phys.org

Vikingin tulosten tulkinta on ollut tieteellisen keskustelun aiheena pitkään. Näytön epävarmuutta ei voi selittää yksin tutkijoiden mainehuolilla tai väitteellä, että elämästä puhuminen olisi tabu.

Levin kertoi kohdanneensa vaikeuksia käsikirjoituksensa julkaisemisessa ja kuvasi hänen ja Straatin tekemää pitkäaikaista valmistelutyötä. Tämä on hänen oma kuvauksensa julkaisuprosessista; se ei korvaa kokeen biologisen tulkinnan riippumatonta arviointia.

Levinin ja Straatin vertaisarvioitu artikkeli julkaistiin vuonna 2016. Sen otsikko on ”The Case for Extant Life on Mars and Its Possible Detection by the Viking Labeled Release Experiment”. DOI-tunnuksessa oleva vuosi 2015 ei ole artikkelin lopullinen julkaisuvuosi.

Mahdollinen elämä Venuksessa

Fosfiini Venuksen pilvissä

Marsin muinaiset vesiympäristöt ja nykyiset geokemialliset olosuhteet tekevät siitä kiinnostavan kohteen elämän etsinnälle. Planeetalla on nykyään kylmä ja ohut ilmakehä.

Venuksen pilvien mahdollista elinkelpoisuutta on myös pohdittu jo pitkään. Planeetan erittäin kuuma pinta tekee pintaa muistuttavan ympäristön elämästä epätodennäköistä, mutta ilmakehän eri korkeudet poikkeavat toisistaan.

Venuksen nykyiset olosuhteet ovat hyvin erilaiset kuin Maassa. Voimakas kasvihuoneilmiö ylläpitää sen korkeaa pintalämpötilaa:

• Ilmakehä on noin 96-prosenttisesti hiilidioksidia, ja pintapaine on noin 92 kertaa Maan paine. Pilvet sisältävät rikkihappoa.
• Pinnan keskilämpötila on 464 °C/867 °F, riittävän kuuma sulattamaan lyijyä.
• Merkkejä geologisesti tuoreesta ja mahdollisesti nykyisestä tulivuoritoiminnasta.
• Hidas, takaperoinen pyöriminen: akselin ympäri pyöriminen kestää noin 243 Maan vuorokautta, pidempään kuin noin 225 vuorokauden vuosi. Aurinkovuorokausi on kuitenkin noin 117 Maan vuorokautta.
• Ei merkittävää magneettikenttää.

Kuuma pinta on erittäin ankara tunnetulle elämälle. Pilvikerroksissa lämpötila ja paine voivat olla maltillisempia, mutta happamuus ja veden vähäinen saatavuus ovat vakavia haasteita.

Vuonna 2020 Jane Greavesin johtama ryhmä, johon kuului myös Dave Clements, raportoi fosfiiniin sopivasta spektrisignaalista. Sen tunnistus ja runsaus ovat olleet kiistanalaisia, eikä kaasu yksin todista elämää.

Lähde: ACS

Vuonna 2024 esiteltiin uusia alustavia havaintoja fosfiinista ja sen mahdollisesta vaihtelusta vuorokaudenajan mukaan. Tuloksia ei pidä kuvata kiistattomaksi vahvistukseksi fosfiinista tai sen biologisesta alkuperästä.

Ammoniakki

Vuonna 2024 kerrottiin myös alustavasta ammoniakkiin sopivasta signaalista Venuksen pilvissä. Sen varmistaminen ja mahdollisten kemiallisten lähteiden arviointi vaativat lisätutkimusta.

Dave Clements kuvasi havaintoja mahdollisesti poikkeuksellisen kemian merkiksi ja totesi, ettei ryhmällä ollut vielä tyydyttävää selitystä. Kyse oli tutkijan arviosta, ei biologisen alkuperän osoituksesta.

Myös julkisuudessa esitetty 10–20 prosentin arvio elämän mahdollisuudesta on tutkijan henkilökohtainen arvio, ei tutkimuksella mitattu todennäköisyys.

USA Today (TDAY )

Noin 50 kilometrin korkeudella lämpötila ja paine ovat lähempänä Maan olosuhteita kuin Venuksen pinnalla. Pilvien kemia ja niukka vapaa vesi ovat silti mahdolliselle elämälle olennaisia ongelmia.

Ammoniakin mahdollinen rooli pilvien kemiassa on myös mallinnuksen kohteena.

Vuonna 2021 PNAS-lehdessä julkaistu tutkimus ”Production of ammonia makes Venusian clouds habitable and explains observed cloud-level chemical anomalies” tarkasteli sitä, miten oletettu ammoniakin tuotanto voisi muuttaa pilvien happamuutta. Malli ei ollut ammoniakin eikä elämän havainto.

Mallissa ammoniakki voisi neutraloida osan rikkihaposta ja muodostaa ammoniumsuoloja. Joidenkin pisaroiden mallinnettu pH oli noin 1, mikä on edelleen hyvin hapanta.

Tämä tekisi mallin olosuhteista joiltakin osin lähempänä Maan happamissa ympäristöissä eläviä mikrobeja. Se ei osoita, että Maan mikrobit selviäisivät Venuksen pilvissä tai että siellä olisi elämää.

Tutkijat esittivät biologisen ammoniakin tuotannon yhdeksi mahdolliseksi lähtöoletukseksi ja johtivat siitä testattavia ennusteita kaasujen runsaudelle. Mallin selityskyky on erotettava havaintojen varmistamisesta.

Venuksen ilmakehä ei ole happirikas vaan hiilidioksidivaltainen. Myös vetyvaltaisten jättiläisplaneettojen kemia poikkeaa Venuksesta, joten fosfiinin tai ammoniakin esiintymistä ei voi pitää kaikkialla samanlaisena elämän merkkinä.

Mahdollisia elottomia lähteitä ja mittausten vaihtoehtoisia tulkintoja on arvioitava ennen biologisia johtopäätöksiä.

Näiden havaintojen selitykseksi ei ole pakko valita vain kahta tuntematonta kemiallista prosessia tai yhtä elämänmuotoa. Ensin tarvitaan havaintojen riippumatonta vahvistamista ja laajempaa kemiallista tutkimusta.

 Mistä mahdollinen elämä voisi olla peräisin?

Jos Marsista tai Venuksesta joskus löydetään mikrobielämää, sen alkuperä olisi seuraava tutkimuskysymys. Nykyiset kaasuhavainnot eivät vielä osoita bakteerien tai arkkien läsnäoloa.

Elämä olisi voinut syntyä paikallisesti, jos planeetalla oli siihen sopivat olosuhteet. Marsin muinaisesta vedestä on näyttöä; Venuksen varhaisen ilmaston yksityiskohdat ovat epävarmempia. Muuttuvaan ympäristöön sopeutuminen on mahdollinen ajatus, ei havaittu tapahtumaketju.

Toinen hypoteesi on panspermia eli elämän tai sen rakennusosien siirtyminen taivaankappaleiden välillä. Se ei itsessään ratkaise, miten elämä alun perin syntyi.

Yhdessä panspermian versiossa törmäyksessä irronnut kivi voisi kuljettaa mikrobeja planeetalta toiselle. Sen onnistuminen edellyttäisi selviytymistä irtoamisesta, pitkästä matkasta ja saapumisesta.

Lähde: Astrobiology

Maasta on löydetty Marsista peräisin olevia meteoriitteja. Joidenkin eliöiden rajallinen selviytyminen avaruuskokeissa tukee osan siirtovaiheista olevan mahdollisia, mutta ei osoita elämän todella siirtyneen planeettojen välillä.

Tutkimuksessa on myös testattu aavikkosammalen selviytymistä lyhytaikaisissa Marsia jäljittelevissä olosuhteissa. Kyse ei ole kasvin kasvattamisesta Marsissa tai sen pitkäaikaisen selviytymisen osoituksesta.

Elämän synnystä ja mahdollisesta siirtymisestä ei vielä tiedetä tarpeeksi ratkaisevaan johtopäätökseen.

Mahdollisen vieraan elämän biokemia voisi auttaa arvioimaan yhteistä tai erillistä alkuperää. Pelkkä samankaltaisuus ei kuitenkaan automaattisesti todista panspermiaa, eikä erilaisuus yksin ratkaise kaikkia vaihtoehtoja.

Riippumattoman elämän löytyminen olisi merkittävä havainto. Myös Europan ja Enceladuksen jäänalaisia valtameriä tutkitaan mahdollisina elinympäristöinä.

Sijoittaminen Marsiin

Marsin asuttaminen ja muokkaaminen ovat pitkän aikavälin epävarmoja suunnitelmia. Sijoittajan kannalta kaupalliset laukaisu- ja satelliittipalvelut ovat konkreettisempia toimintoja kuin marsilainen kiinteistö.

Keskeinen osa on uudelleenkäytettävien rakettien kehitys ja sen mahdollisuus pienentää laukaisukustannuksia. Vuonna 2024 tällä alalla oli näkyvä asema SpaceX:llä (SPCX ), joka oli tuolloin yksityinen yhtiö. Dynaaminen osaketieto voi kuvata myöhempää tilannetta, ja kilpailijoiden tekniset vaiheet vaihtelivat.

Pitkän aikavälin keskusteluissa mainitaan myös itsenäinen avaruuspohjainen talous ja marsilainen talous. Molemmat ovat mahdollisia kehityskulkuja, eivät jo toimivia talouksia tai varmoja rahoitusratkaisuja Marsin muokkaamiselle.

Avaruusalan sijoituksia voi tarkastella välittäjien kautta. Sivustolla securities.io on välittäjävertailuja esimerkiksi Yhdysvalloissa, Kanadassa, Australiassa, Yhdistyneessä kuningaskunnassa, sekä monissa muissa maissa.

Jos et ole kiinnostunut valitsemaan tiettyjä avaruusyrityksiä, voit tarkastella myös ETF:iä kuten ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX), iShares U.S. Aerospace & Defense ETF (ITA) tai SPDR S&P Aerospace & Defense ETF, joiden omistukset ja riskit poikkeavat toisistaan. Hajautus ei takaa tuottoa, eivätkä kaikki rahastojen yhtiöt ole puhtaita avaruusalan toimijoita.

Voit myös lukea artikkelimme “10 ilmailu- ja puolustusalan osaketta”.

Sijoittaminen avaruusyhtiöihin

1. Rocket Lab

Rocket Lab (RKLB ) keskittyi aluksi Electron-pienrakettiin. Yhtiö kehitti myös ensimmäisen vaiheen talteenottoa. Artikkelissa mainitut 44 laukaisua ja 177 satelliittia ovat varhaisen vuoden 2024 tilannekuva, eivät tämänhetkinen kokonaismäärä.

Neutron oli vuonna 2024 kehitteillä oleva keskikokoinen raketti, jonka ensimmäinen vaihe oli tarkoitus käyttää uudelleen. Artikkelin 8 000 kg:n LEO- ja 1 500 kg:n Mars-/Venus-luvut perustuivat vuoden 2021 varhaiseen suunnitelmaan; ne eivät olleet osoitettuja kuljetuksia eivätkä tarkoittaneet täysin uudelleenkäytettävää rakettia. Metaania käyttävä moottori oli osa suunnitelmaa.

Yritys erottuu täysin pystysuorasti integroidulla satelliittien valmistusprosessilla, mikä mahdollistaa kustannusten ja suunnittelunopeuden optimoinnin.

Satelliittiliiketoiminta on tuonut julkisia ja kaupallisia sopimuksia. Esimerkkejä ovat enintään 515 miljoonan dollarin SDA-satelliittisopimus optioineen ja 143 miljoonan dollarin kaupallinen Globalstar-sopimus MDA:n kautta. Globalstar-sopimus ei ollut NASAn tilaus eikä sopimuksen kokonaisarvo sama asia kuin jo ansaittu liikevaihto.

Vuonna 2022 hankittu SolAero vahvisti Rocket Labin avaruusaurinkokennojen liiketoimintaa. Yhtiön tuolloin julkaisemissa esittelyissä mainittiin yli 1 000 satelliittia ja yhteensä noin 4 MW valmistettuja aurinkokennoja; kyse on historiallisista luvuista.

Lähde: Rocket Lab

Rocket Lab on lisännyt omaa komponenttivalmistustaan, ja strateginen hankintasarja on osa tätä strategiaa. Pystysuora integraatio ei kuitenkaan poista kaikkia toimittaja-, kustannus- tai kehitysriskejä.

Yritys on myös pohtinut omaa matalan kiertoradan tietoliikennesatelliittiverkkoa. Yhtiön hankkeisiin kuuluvat lisäksi avaruusvalmistuksen palvelut Varda Space Industriesille ja kiertorataromun tarkastukseen liittyvät laukaisut.

Rocket Lab on yhdistänyt omaa tutkimusta ja tuotekehitystä yritysostoihin. Tavoitteena on hallita laajempaa osaa satelliittien ja rakettien toimitusketjusta, mutta uuden raketin onnistuminen vaatii erillisen teknisen ja kaupallisen näytön.

Electronin ja satelliittituotannon tulot eivät itsessään osoita koko yhtiön kannattavuutta tai takaa SpaceX:n etumatkan saavuttamista.

Niille, jotka ovat kiinnostuneita sijoittamaan tähän yritykseen, kannattaa tarkistaa alueesi parhaat osakevälittäjät (esim. Yhdysvalloissa, Yhdistyneessä kuningaskunnassa, Kanadassa ja Australiassa) tai artikkelimme 10 sijoitussovellusta.

2.  Virgin Galactic

Yrityksen perusti Richard Branson, ja se keskittyy avaruusturismiin.

Artikkelissa mainitut 250 000–450 000 dollarin lippuhinnat kuvaavat eri aikojen hinnoittelua. Yhtiö oli kertonut varausjonosta, ja osa asiakkaista kuvasi kokemusta erittäin myönteisesti:

Asiakkaiden julkaistuissa kommenteissa lentoa kuvattiin poikkeuksellisen vaikuttavaksi ja odotukset ylittäväksi kokemukseksi. Yksittäiset kokemukset eivät kerro toiminnan taloudellisesta kannattavuudesta.

Kuten aiemmin keskustelimme, avaruusmatkailua on pohdittu yhtenä mahdollisen tulevan Mars-talouden toimintana. Virgin Galacticin lennot eivät kuitenkaan kulje Marsiin.

Marsin maaston nähtävyydet voisivat kiinnostaa mahdollisia tulevia matkailijoita, jos turvallinen ja taloudellisesti toteuttamiskelpoinen matkustaminen joskus kehittyisi:

• Suurin kanjoni aurinkokunnassa (4 000 km pitkä, 200 km leveä ja jopa 7 km syvä).
• 21,9 km korkuinen tulivuori (72 000 ft) ja kooltaan suunnilleen yhtä suuri kuin Ranska tai Arizona‑osavaltio.

Lähde: Wikipedia

Virgin Galactic (SPCE ) tarjoaa suborbitaalisia lentoja, jotka eivät jää Maan kiertoradalle. Yhtiön Delta-ohjelma ei ollut Kuu- tai Mars-matkailuhanke.

Vuonna 2024 yhtiö suunnitteli Delta-aluksiin kuusi matkustajapaikkaa ja tavoitteeksi jopa kahdeksan lentoa kuukaudessa alusta kohden. Nämä olivat suunniteltuja ominaisuuksia, eivät jo saavutettua jatkuvaa lentotahtia.

Kuusi paikkaa neljän sijaan ja kahdeksan lentoa yhden sijaan voisivat samoilla oletuksilla kasvattaa yhden aluksen kuukausituloa 12-kertaiseksi. Tällainen laskelma ei osoita koko yhtiön kannattavuutta. Vuoden 2024 suunnitelmissa kaupallisen Delta-liikenteen tavoite oli vuonna 2026; aikataulu oli epävarma.

Lähde: Virgin Galactic

Markkinat olivat huolissaan, kun ilmoitettiin, että Branson ei enää sijoita Virgin Galacticiin. Yhtiö vähensi henkilöstöä ja keskeytti Unityn kaupalliset lennot vuonna 2024 keskittyäkseen Delta-ohjelmaan ja hallitakseen kassankulutusta.

Kassavarojen riittävyys riippui kehityskuluista, aikataulusta ja mahdollisesta lisärahoituksesta. Vuodelle 2026 esitetyt liiketoimintatavoitteet eivät taanneet positiivista kassavirtaa tai sijoittajan tuottoa.

Lähde: Virgin Galactic

(Virgin Galactic ja Virgin Orbit ovat eri yhtiöitä. Pienten satelliittien laukaisuja tarjonnut Virgin Orbit hakeutui konkurssiin huhtikuussa 2023. Se oli yhtiö, jonka Long Beachin toimipaikan laitteita ja työkaluja Rocket Lab hankki.)

Virgin Orbitin konkurssi ja Richard Bransonin rahoitusta koskevat lausunnot olivat osa vuoden 2024 sijoittajakeskustelua. Osakekurssin kehitystä ei voi selittää varmasti vain näillä tekijöillä.

Lähde: Virgin Galactic

Asiakaspalaute, varausjono ja Delta-suunnitelma osoittivat kysyntää ja kehitystavoitteita. Ne eivät kuitenkaan todistaneet, että yhtiö selviäisi ilman lisärahoitusta tai saavuttaisi kannattavuuden tiettyyn päivämäärään mennessä.

Alempi osakekurssi ei yksin tee osakkeesta edullista. Sijoitusarvo riippuu myös rahoitustarpeesta, kehitysriskistä, tulevista tuloista ja mahdollisesta osakemäärän kasvusta.