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

Since the first (erroneous) belief that Mars was crisscrossed by canals, mankind has looked at the planets of the solar system and wondered if they harbored life.

Source: Wikipedia – Meyers Konversations-Lexikon (German encyclopaedia), 1888.

Lopulta paremmat teleskoopit ja robottiluotaimet osoittaisivat, että Maa on poikkeuksellinen älykkään elämän ja erittäin tiheän biosfäärin kantajana.

Vaikka avaruusjärjestelmämme ulkopuolisten sivilisaatioiden puuttuminen oli pettymys (tai ehkä lohdullista), yksinkertaisempien elämänmuotojen läsnäolo saattaa olla todennäköisempää kuin aiemmin ajateltiin. Useat viimeaikaiset löydöt saattavat viitata siihen, että paitsi Mars myös Venus voisivat kantaa mikrobielämää. Tämä avaisi tien odottamaan, että muut taivaankappaleetkin tekisivät samoin.

Mahdollinen elämä Marsilla

Muinaista elämää Marsilla

Tiedämme, että kaukaisessa menneisyydessä Mars oli paljon lämpimämpi, tiheämpi ilmakehä ja siellä virtasi vettä. Pitkään oletimme, että aurinkotuuli oli puhaltanut ilmakehän ja veden pois, jättäen planeetan kylmäksi ja autioksi aavikoksi nykyään.

Olemme äskettäin oppineet, että näin ei ole, ja että kuori sisältää riittävästi nestemäistä vettä murtuneissa kivissä kattamaan koko planeetan, syvällä 10‑15 km kiven alla. Elämä saattaa olla olemassa siinä syvyydessä, saaden energiaa geologisesta toiminnasta, mutta sen varmistaminen kestää vuosikymmeniä, ainakin.

Joka tapauksessa tämä muinainen lämpimämpi ja kosteampi Mars olisi ollut ihanteellinen ympäristö elämän kehittymiselle.

Biologiseen toimintaan liittyvät mineraalit

Heinäkuussa 2024 NASA ilmoitti, että Perseverance‑luotain on saattanut löytää merkkejä elämän olemassaolosta Marsin menneisyydessä.

Source: NASA

Tarkemmin sanottuna se löysi valkoisia kalsiumsulfaattipitoisia suonikuoppia, jotka voivat muodostua elämän toimesta Maassa, mutta ne voivat myös syntyä geologisessa prosessissa.

Sen vieressä kalliosta löytyi mineraalinen “leopardipiste” -kuvio, millimetrikokoisia pisteitä, jotka sisältävät rautaa ja fosfaattia. Maassa tällainen kuviointi voi syntyä, kun orgaaniset molekyylit reagoivat ruostuneen raudan kanssa. Nämä reaktiot puolestaan voivat ruokkia mikrobielämää.

Source: NASA

Ne eivät ole lopullista todistusta elämän olemassaolosta Marsin menneisyydessä, mutta ne ovat erittäin hyviä indikaattoreita mahdollisesta elämästä. Jos nämä mineraalikerrostumat olisivat muodostuneet avaruusolentojen toimesta, syvempi näyteanalyysi auttaisi todistamaan sen.

Tuleva ja edelleen kehitteillä oleva 11 miljardia dollaria maksava Mars Sample Return -tehtävä mahdollistaisi näytteiden keräämisen. Tehtävä on kuitenkin tällä hetkellä liian kallis, ja NASA tutkii yksityisiä yrityksiä vaihtoehtoisiksi suunnitelmiksi kustannusten leikkaamiseksi.

Aikaisemmin ohitetut merkit?

Metaani

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

Yksi merkki, että näin saattaa olla, on hämmentävä ilmiö. Marsin ilmakehä sisältää metaanin jälkiä, kaasua, joka Maassa yhdistetään yleensä anaerobiseen mikrobien fermentaatioon ja jota pidetään vahvana teoreettisena biosignatuurina.

Tietysti sitä voi myös tuottaa geologinen toiminta, kuten tulivuoret. Koska Marsissa on useita lepotilassa olevia massiivisia tulivuoria, on mahdollista, että jokin jäljelle jäänyt toiminta selittää pienen tasaisen metaanin tuotannon.

Tämä oli hallitseva selitys, kunnes tutkijat huomasivat, että marsilainen metaani noudatti kausittaista sykliä, huippuarvolla pohjoisen kesän lopulla. Se näyttää syntyvän enemmän yöllä ja katoavan päivällä.

Vaikka kausiluonteista metaania voisi osittain selittää UV-säteilyn vaihtelu, vaihtelu on liian voimakas selitykseksi.

Joten jotkut tutkijat pohtivat, voisiko selitys olla biologinen. Loppujen lopuksi elämän odotetaan olevan aktiivista kausien mukaan, erityisesti näin kylmässä ympäristössä, samankaltaisesti kuin Maan pohjoiset ekosysteemit ovat enimmäkseen aktiivisia vain kesällä.

Formaldehydin jälki, joka voisi olla metaanin biooksidaation sivutuote, on myös havaittu vuonna 2005. Tällä hetkellä NASA on sulkenut pois elämän olemassaolon osoittamisen Marsilla.

Viking-luotaimet

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

Tulokset katsottiin silloin epävarmoiksi elämän merkkejä kohtaan. Silti ne olivat hieman hämmentäviä: yksi koe (Labeled Release (LR) -koe) havaitsi aineenvaihdunnan merkkejä; toinen koe ei löytänyt orgaanisen materiaalin jälkiä.

Source: Phys.org

Viking‑kokeeseen osallistuneet tutkijat Gilbert Levin ja Patricia A. Straat ovat palanneet 2010‑luvuilla väittelemään, että heidän mukaansa koe todennäköisimmin osoitti elämää Marsissa.

Yksi keskeinen argumentti on, että kun näytteitä kuumennettiin 160 °C:seen (steriloiva lämpötila), ne lopettivat aineenvaihdunnan merkkien näyttämisen. Aineenvaihdunta hidastui myös 50 °C:ssa ja oli täysin poissa, kun maaperää säilytettiin pimeässä kahden kuukauden ajan 10 °C:ssa.

Toinen argumentti on, että orgaanisten yhdisteiden havaitsemisen epäonnistuminen johtui enemmän siitä, että maaperä sisälsi perkloraattia (tuhoisaa kuumennettaessa), kuin siitä, että orgaanisia molekyylejä olisi ollut puuttunut.

Sillä välin Curiosity‑luotain havaitsi orgaanisia molekyylejä Marsin maaperästä vuonna 2014.

Martian life could take the form of methanogens (microorganisms that produce methane as a byproduct), halophiles (which can tolerate high salt concentrations as well as severe radiation and low oxygen concentrations), or some type of “cryptobiotic” microorganism that lies dormant until reactivated, such as by a nutrient solution like the one in the LR experiment.

Phys.org

Levin on kuitenkin kamppaillut saadakseen Viking‑datan tulkintansa julkaistua vakavissa tieteellisissä julkaisuissa.

Suuri osa tästä johtuu siitä, että avaruustutkijoiden keskuudessa elämän todistamisen puhuminen on melko tabua, kun he pyrkivät säilyttämään akateemisen maineensa.

“Kanadalaisessa avaruusvirastossa tapaavani Dr. Sherry Cady, Astrobiology‑lehden toimittaja, kutsui minut lähettämään artikkelin vertaisarvioitavaksi. Lähetin sen, ja se hylättiin heti, eikä sitä edes lähetetty arvioitavaksi, koska se väitti elämää.

“Pat ja minä päätimme tuottaa artikkelin, joka kestää äärimmäisen tieteellisen tarkastelun. Se vaati vuosia lukemattomia versioita ja lukuisien tarkastajien kommenttien noudattamista tai selittämistä, mutta jatkoimme, kunnes olimme poistaneet kaikki vastaiset kommentit.”

He saivat sen julkaistua vasta 20 vuotta myöhemmin, vuonna 2015, artikkelissa “The Case for Extant Life on Mars and Its Possible Detection by the Viking Labeled Release Experiment”.

Mahdollinen elämä Venuksessa

Fosfiini Venuksen pilvissä

Mars on aina ollut vahvin ehdokas jonkinlaisen avaruusolennon elämälle, menneisyydessä tai nykyhetkessä, sen menneen valtameren ja virtaavan veden sekä edelleen olemassa olevan, vaikka kylmän ja ohut, ilmakehän vuoksi.

Toisaalta yksi paikka, jossa tiedemiehet eivät koskaan vakavasti odottaneet löydettävän havaittavia elämän merkkejä, on Venus.

Planeetta, joka saattoi kerran olla Maan kaksois, kärsi katastrofaalisesta pakenevasta kasvihuoneilmiöstä, joka muutti sen kirjaimellisesti helvetiksi:

• Paksu ilmakehä, joka koostuu enimmäkseen CO2:sta (96 %), rikkihappopilvistä, ja paine on 92 kertaista Maan ilmakehän painetta.
• Pinnan keskilämpötila on 464 °C/867 °F, riittävän kuuma sulattamaan lyijyä.
• Intensiivinen vulkaaninen toiminta.
• Lähes pysähtynyt kierto, jonka seurauksena päivän pituus on pidempi kuin vuosi.
• Ei merkittävää magneettikenttää.

Kirjaimellisesti jokainen näistä ankaroista olosuhteista odotettaisiin sterilisoivan planeetan.

Joten oli valtava yllätys, kun 2020‑vuoden analyysit Venuksen yläilmakehästä tutkija Dave Clements ja hänen tiiminsä löysivät fosfiinin jälkiä, yhdisteen, jonka Maan olosuhteissa syntyy orgaanisen aineen hajoamisesta.

Source: ACS

Tämä löytö on pitkään ollut kiistanalainen, ja se vahvistettiin vuonna 2024. He havaitsivat myös, että fosfiinin havaitseminen näytti seuraavan planeetan päivä‑yö‑sykliä.

Ammoniakki

Ja sitten toinen löytö oli, että ammoniakkia on myös Venuksen pilvissä, mikä on toinen todennäköinen biomarkkeri.

“There may be something really exotic going on – but none of the normal chemical processes that we are aware of can produce the amounts of phosphine and ammonia,” Clements said, explaining that his team’s recent findings point to even greater amounts of the molecules in Venus’ clouds compared to the findings from 2020, and lower in the planet’s atmosphere.

“Something is going on that we can’t understand. The chances that what we’re seeing are actually signs of life are probably between 10-20 percent at this point.

USA Today (TDAY )

Nämä havainnot tehtiin 50 km/31 mailin korkeudessa maanpinnan yläpuolella, missä lämpötila‑ ja paineolosuhteet ovat jossain määrin samankaltaiset Maan kanssa, kaukana pinnan happamasta helvetistä.

Ammoniakin läsnäolo muuttaa myös sitä, miten näemme planeetan pilvet.

Vaikka ne ovat rikkihapporikkaita, vuonna 2021 julkaistu arvostettu tieteellinen lehti PNAS:n artikkeli “Production of ammonia makes Venusian clouds habitable and explains observed cloud-level chemical anomalies” osoittaa, että ammoniakin läsnäolo vähentää pilvien happamuutta.

“A consequence of the presence of NH3 is that some Venus cloud droplets must be semisolid ammonium salt slurries, with a pH of ∼1, which matches Earth acidophile environments, rather than concentrated sulfuric acid.”

Joten ei vain paikka ole vähemmän vihamielinen kuin uskomme, vaan tiedämme myös Maassa elävistä elämänmuodoista, jotka voisivat selviytyä siitä tänä päivänä.

“The source of NH3 is unknown but could involve biological production; if so, then the most energy-efficient NH3-producing reaction also creates O2, explaining the detection of O2 in the cloud layers. As a result, the clouds are no more acidic than some extreme terrestrial environments that harbor life.

Life could be making its environment on Venus. The model’s predictions for the abundance of gases in Venus’ atmosphere match observation better than any previous model and are readily testable.”

Kaiken kaikkiaan sekä fosfiini että ammoniakki ovat molekyylejä, joita ei pitäisi syntyä epäorgaanisesti happirikkaassa ilmakehässä kuten Venuksessa, tai vety‑rikkaassa ilmakehässä kuten Jupiterissa ja Saturnuksessa.

Silti ne voisivat teoriassa syntyä tulivuorista tai eksoottisista UV‑indusoiduista kemiallisista reaktioista.

Joten, vaikka tämä ei ole absoluuttinen todiste elämän olemassaolosta Venuksessa, tarvitsemme joko kaksi erilaista, vielä löytämätöntä kemiallista prosessia tai meidän on harkittava vain yhden elämänmuodon mahdollisuutta näiden havaintojen selittämiseksi.

 Mistä nämä bakteerit voisivat tulla?

Oletetaan, että nämä metaanin, ammoniakin ja fosfiinin ilmakehän poikkeavuudet Marsilla ja Venuksessa johtuvat bakteerielämästä, mistä tällainen elämä on peräisin?

Yksi teoria on, että se on voinut syntyä paikallisesti, koska molemmilla planeetoilla oli paljon ystävällisempi ympäristö varhaisessa elämänvaiheessa, lämpimämpi Marsilla ja kylmempi Venuksessa. Joten elämä, jonka (ehkä) olemme havainneet, voisi olla selviytyneitä, jotka ovat sopeutuneet muuttuviin olosuhteisiin, kuten Maassa ekstreemofilot bakteerit ovat kehittyneet menestyäkseen suolajärvissä, lämpöhalkeamissa ja happamissa altaissa.

Toinen vaihtoehto on panspermia. Ajatus siitä, että elämä, mahdollisesti myös Maan elämä, ei syntynyt planeetalta, vaan avaruudesta.

Toinen panspermian versio on, että elämä syntyi jollakin aurinkokunnan planeetalla (todennäköisesti Marsilla tai Maassa), ja asteroidit levittivät bakteereja muihin planeettoihin.

Source: Astrobiology

Se ei ole niin kaukaa haettua, sillä olemme löytäneet Maassa kiviä, jotka ovat peräisin Marsilta, ja tiedämme, että bakteerit ja jopa monimutkaiset organismit kuten tardigradit voivat selviytyä avaruuden tyhjiössä.

Olemme jopa löytäneet sammalen Maassa, joka voi selviytyä useita päiviä Marsin kaltaisissa olosuhteissa.

Kun otetaan huomioon, että emme tiedä, miten elämä syntyy kuolleesta epäorgaanisesta materiaalista, on mahdotonta sanoa.

Jos löydämme elämää Marsilta ja/tai Venuksesta, ja se on hyvin samankaltaista Maan elämän kanssa, panspermia on todennäköisin skenaario. Jos se on hyvin erilaista (esimerkiksi jos DNA/RNA:ta ja proteiineja ei käytetä), spontaani erillinen alkuperä olisi todennäköisempi.

Tietysti, jompikumpi, kotoperäinen elämä Marsilla tai Venuksessa lisäisi myös mahdollisuutta löytää elämää muualla, esimerkiksi Euroopan ja Enceladuksen pohjalla olevista vedenalaisista valtameristä.

Sijoittaminen Marsiin

Olemme liian varhaisessa vaiheessa sijoittaaksemme terraformoinnin megaprojekteihin tai marsilaiseen kiinteistöön. Mutta muutama yritys työskentelee ahkerasti rakentaen askelmerkkejä, jotka mahdollistavat ensimmäisen ihmisen laskeutumisen Marsille ja myöhemmin planeetan kolonisoimisen.

Keskeinen osa on uudelleenkäytettävät raketit, jotka vähentävät dramaattisesti laitteiden laukaisukustannuksia kiertoradalle ja syvälle avaruuteen. Tämä ponnistus johtaa tällä hetkellä enimmäkseen Elon Muskin SpaceX:stä, yksityisestä yrityksestä, jonka muut rakettiyritykset pyrkivät nopeasti kiinni.

Toinen tekijä on itsenäinen avaruuspohjainen talous ja marsilainen talous, jotka pystyvät tukemaan terraformointipyrkimyksiä riippumatta Maapallon asukkaiden halukkuudesta rahoittaa sitä “ilmaiseksi” (seuraa linkkejä saadaksesi lisätietoja siitä, miten se toimisi).

Voit sijoittaa avaruusalan yrityksiin monien välittäjien kautta, ja löydät täältä, securities.io, suosituksemme parhaista välittäjistä Yhdysvalloissa, Kanadassa, Australia, 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, jotka tarjoavat monipuolisemman altistuksen hyödyntääkseen avaruusteollisuuden kasvua.

Voit myös lukea artikkelimme “Top 10 Aerospace and Defense Stocks”.

Sijoittaminen avaruusyhtiöihin

1. Rocket Lab

Rocket Lab on yksi vakavimmista kilpailijoista uudelleenkäytettävien rakettien markkinoilla. Yritys on alun perin keskittynyt pieniin raketteihin, Electron‑laukaisujärjestelmään (320 kg hyötykuormaa), jota kehitetään vähitellen osittain uudelleenkäytettäväksi raketiksi. Tähän mennessä Electron on asettanut 177 satelliittia 44 laukaisussa.

Myöhemmin Rocket Lab pyrkii luomaan keskikokoisen uudelleenkäytettävän raketin, Neutronin, joka on verrattavissa Falcon 9:ään (8 000 kg LEO:hon täysin uudelleenkäytettävänä, 1 500 kg Marsiin tai Venukseen). Neutronia ohjaa metaanilla toimiva rakettimoottori (kuten Starship), mikä näyttää muodostuvan seuraavien sukupolvien trendiksi.

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

Tämä on johtanut useisiin sopimuksiin NASA:n ja Yhdysvaltain hallituksen kanssa, mukaan lukien 515 M $ sotilas‑satelliittisopimus ja 143 M $ siviilisopimus Globalstarille.

Rocket Lab on myös merkittävä aurinkopaneelien valmistaja satelliiteille sen vuoden 2022 SolAero Technologies -hankintojen jälkeen, yli 1 000 satelliittia käyttää näitä paneeleja, ja yhteensä on valmistettu 4 MW aurinkokennoja.

Source: Rocket Lab

Toistaiseksi sen laukaisujärjestelmä on riippuvainen ulkopuolisista toimittajista, mutta strateginen hankintasarja pitäisi muuttaa tilannetta, toistamalla laukaisujärjestelmässä satelliittisuunnittelussa ja -valmistuksessa jo saavutettu pystysuora integraatio.

Yritys tutkii myös mahdollisuutta telekommunikaatio‑LEO‑konstellaatioon, joka tuottaisi toistuvaa tuloa. Se osallistuu myös tutkimukseen avaruusvalmistuksesta Varda Space Industriesin kanssa ja orbitaalisen roskien tarkastuksesta.

Vaikka SpaceX:llä on Elon Muskin liiketoimintataito kehittää teknologiaa alusta alkaen, Rocket Lab on käyttänyt yhdistelmää T&K:ta ja yritysostoja integroidakseen vaaditun teknologian pystysuorasti. Tämä on osoittautunut erittäin menestyksekkääksi satelliittien valmistuksessa, ja he aikovat nyt soveltaa tätä strategiaa uudelleenkäytettäviin raketteihin.

Ottaen huomioon satelliittituotannon ja Electron‑menestyksen tuottaman kassavirran, Rocket Lab on hyvä ehdokas kiivetäkseen SpaceX:n etumatkaa.

Niille, jotka ovat kiinnostuneita sijoittamaan tähän yritykseen, kannattaa tarkistaa alueesi parhaat osakevälittäjät (esim. USA, UK, Canada ja Australia) tai artikkelimme 10 Best Investing Apps.

2.  Virgin Galactic

Yrityksen perusti Richard Branson, ja se keskittyy avaruusturismiin.

Liput maksavat $250 000–450 000, ja odotuslista on pitkä. Ensimmäiset asiakkaat vaikuttavat olevan innoissaan kokemuksestaan:

“Tiesin aina, että se olisi elämänni merkittävin kokemus. Tiesin sen. Ja ihmiset kertoivat minulle, että se olisi. Mutta kun se on… ja se on aivan toisen tasolla kuin odotit olevan… on hyvin vaikea selittää.”

“Tämä on ollut paras päivä elämässäni, kaikkein sensaatiomaisin päivä. Et voi saada parempaa. Se ylitti villimmätkin unelmani.”

Kuten aiemmin keskustelimme, avaruusturismi saattaa olla TULEVAISUUDEN marsilaisen talouden YDIN.

Tämä johtuu siitä, että Mars ei ainoastaan tarjoa ainutlaatuista kokemusta, vaan sillä on myös joitakin koko aurinkokunnan vaikuttavimmista ominaisuuksista:

• 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.

Source: Wikipedia

Ennen Marsia Virgin Galactic (SPCE ) pyrkii tulemaan orbitaalisen (ja myöhemmin ehkä kuun) turismin johtajaksi, mikä on nykyisten teknisten mahdollisuuksiemme ulottuvilla ennen kiinalaista tai SpaceX:n Mars-laskeutumista.

Virgin Galactic on työskennellyt parantaakseen yksikkökustannuksiaan uudella laukaisujärjestelmällä, “Delta”:lla, joka pystyy kuljettamaan 6 matkustajaa 4:n sijaan, ja suorittamaan 8 lentoa/kuukausi yhden sijaan.

Nämä kaksi parannettua mittaria tulisi nostamaan yksikkökohtaista liikevaihtoa 12‑kertaiseksi, ja takaisinmaksuaika olisi alle 6 kuukautta jokaiselle Delta‑shuttlille. Delta‑lennon testaus on odotettavissa kesällä 2025.

Source: Virgin Galactic

Markkinat olivat huolissaan, kun ilmoitettiin, että Branson ei enää sijoita Virgin Galacticiin. Erityisesti 185 työntekijän irtisanomisen ja avaruuslentojen tauon jälkeen vuonna 2024, odotettaessa Delta‑shuttlin saapumista ja kassavirran kulutuksen hidastamista.

Silti Virgin Galacticilla ennustetaan riittävän käteisen, jotta se voi toimia vuoteen 2025 tai 2026 asti. Jos Delta‑lentojärjestelmän kehitys sujuu sujuvasti (riskialtis ehdotus avaruusteollisuudessa), yritys pystyy keskittymään käynnistämään ja kasvattamaan kassavirtaa, järjestelmällä, joka on kannattava yksikkötasolla. Ja yritys tekee kassavirrasta positiivisen vuonna 2026.

Source: Virgin Galactic

(On syytä huomata, että Virgin Galactic eroaa Virgin Orbitista. Virgin Orbit hakeutui konkurssiin huhtikuussa 2023, ja tarjosi laukaisupalveluita pienille satelliiteille, Rocket Lab hankki yrityksen Long Beach -toimipisteen, valmistuksen ja työkaluvaraston.)

Virgin Orbitin äskettäinen konkurssi ja Richard Bransonin etäisyys Virgin Galacticista ovat vahingoittaneet yrityksen kuvaa sijoittajien silmissä, mikä on johtanut osakekurssin romahdukseen vuosina 2023 & 2024.

Source: Virgin Galactic

Samaan aikaan, että aiempien asiakkaiden tyytyväisyys, selkeä suunnitelma kannattavasta suunnittelusta (Delta‑shuttle), ja pitkä odotuslista potentiaalisia asiakkaita osoittavat, että yritys saattaa edelleen olla elinkelpoinen ilman lisärahoitusta. Joten paljon riippuu Delta‑shuttlin kehittämisen, valmistuksen ja operoinnin onnistumisesta ennen vuoden 2025 loppua.

Jos näin on, paljon alhaisempi arvostus luo sijoittajille mahdollisuuden napata yrityksen osakkeet alennuksella.