חוקרי החלל משוכנעים יותר מתמיד: היו חיים במאדים

השאלה אם יש חיים על המאדים הוחלפה בשנים האחרונות בשאלה אם היו חיים על המאדים בעבר. עד לפני עשור, לא נמצאו עדויות לקיומם של חומרים אורגניים, המספקים את הבסיס לחיים כפי שאנחנו מכירים אותם, אבל בעשור האחרון חל שינוי.

ב־2014 זיהתה לראשונה משימה רובוטית במאדים מולקולות אורגניות על הכוכב, שהיו יכולות לתמוך בקיומם של חיים מבוססי פחמן, כמו החיים שלנו. מאז נמצאו עדויות למגוון מולקולות כאלה במקומות שונים במאדים. לא מדובר עדיין בהוכחה חד־משמעית, אבל "מאדים מאותת לנו להמשיך לחפש", אמר אז תומאס זורבוכן, ממנהלי המשימה בנאס"א.

אכן, החיפוש עלה מדרגה, והוא מתמקד היום בחיים שנראים פחות או יותר כמה החיים המוכרים לנו, בעיקר משום שהתנאים על מאדים נראים דומים יחסית לאלה שעל כדור הארץ. או יותר נכון, הם היו דומים פעם. היום, נראה שסביבת המאדים אינה מתאימה לחיים מבוססי פחמן. המקום יבש, הטמפרטורות קיצוניות והקרינה יכולה לפרק כמעט כל מולקולה מורכבת על פני השטח. אך יש עדויות לכך שלא תמיד היה כך. בכוכב הלכת היה בעבר אגם של ממש, מים חיים, והיו בו כל החומרים הנחוצים לחיים אורגניים.

פרופ' פסקל ארנפרוינד, אסטרוביולוגית, היא מהאנשים המשפיעים היום בחקר החלל בכלל ובחיפוש החיים על מאדים בפרט. ב־2015 היא עשתה היסטוריה כשהפכה להיות האישה הראשונה שמכהנת כמנכ"לית אחת משמונת סוכנויות החלל הגדולות (DLR). היום היא עומדת בראש האוניברסיטה הבינלאומית הראשונה לחקר החלל ובראש ה־IAF, ארגון האסטרונאוטיקה העולמי, שמשמש קרקע לתיאום בין אקדמיה, תעשייה וסוכנויות חלל. בראיון לגלובס, היא מספרת על הכיוונים השונים שאליהם הולך מחקר החלל, בין חיפוש החיים על מאדים לחזרת המשימות המאוישות לירח.

מרכיבי המרק הקדמון

"אם בעבר התרגשנו למצוא במאדים פחמן, היום אנחנו מוצאים אפילו חומצות אמינו, החומרים שנמצאים בבסיס של חלבונים, על גבי מטאוריטים שנראה שמקורם במאדים", אומרת ארנפרוינד. "כלומר, אנחנו רואים בחלל את רוב החומרים שמרכיבים גם אותנו. עוד לא ראינו חיים, אפילו לא חיים פשוטים, אבל ראינו את המולקולות שהן הבסיס של החיים".

ארנפרוינד שותפה בפרויקטים לחיפוש חיידקים על מאדים ועל כוכבים רחוקים יותר, והיא אופטימית מאוד. לדבריה, "לגמרי סביר שנזהה יצורים פשוטים כאלה ב־20 השנים הבאות". החיפוש נעשה בכמה כלים שנמצאים על מאדים ברגעים אלה ממש, ובעשור הקרוב צפויות להגיע מהם ממצאים חדשים בקצב מסחרר.

רק בשנה האחרונה נמצאו על ידי הרכב הרובוטי החדש פרסבירנס מולקולות אורגניות באזורים שלא כוסו על ידי הרכב הרובוטי הקודם קיוריוסיטי. פרסבירנס גם יכול לקדוח עמוק יותר, למקומות שבהם אולי מולקולות מורכבות יותר שרדו זמן רב יותר, מוגנות מפני הקרינה.

כדי לדעת מה לחפש כסימן לחיים על פני כוכבים אחרים, חוקרי חלל חיפשו תחילה את הסימנים הראשונים לחיים על פני כדור הארץ. בהרצאותיה, ארנפרוינד אומרת שכשכדור הארץ רק נוצר, הוא היה מקום לא סימפטי. "למעשה, הוא נראה די דומה לגיהנום. הפעילות הגיאולוגית והקרינה הפכו אותו למקום עוין שאי־אפשר היה ליצור בו חיים, אבל לפני 3.5 מיליון שנים, כבר יש סימני חיים. אנחנו מאמינים שה'מרק הקדמון' נוצר בעומק הים או באזורים געשיים. ואז, ייתכן שמטאור הביא לכדור הארץ חומרים שהוא יכול היה להשתמש בהם כדי ליצור את השינוי הזה".

העדויות המוקדמות הללו לחיים ראשונים הם גם מה שמחפשים כעת על מאדים. "אבנים מאוד עתיקות מלמדות אותנו על קיומם של חיידקים קדמונים לא פחות, שחיו ללא חמצן, ואולי אפילו אכלו אבנים", אומרת ארנפרוינד. אחת העדויות לחיידקים הקדומים האלה הם סטרומטוליטים (Stromatolites), מעין "מאובנים של חיידקים". בכדור הארץ, מוצאים אותם בעומק הים, במקומות שבהם משתחררים זרמי מים חמים מקרקעית הים. עם הזמן, החיידקים מתים ומצטברים משקעים בין שכבות החומר המת, שלאחר מכן מתכלה, אך משאיר פסי אבן בעלי מבנה אופייני.

בעוד שמולקולות אורגניות אינן סימן ברור וחד־משמעי לחיים (אור אולטרה־סגול מהשמש יכול להשפיע על פחמן דו־חמצני כך שיהפוך למולקולה מורכבת יותר, גם ללא חיים), לגבי הסטרומטוליטים יש הסכמה. כמה מומחים מובילים לאסטרוביולוגיה אמרו בעבר כי מבנים כאלה, אם יימצאו על מאדים, ייחשבו עדות די ברורה לכך שהיו בעבר חיים פחמניים על כוכב הלכת, בעיקר אם הם ימצאו בכמה מקומות.

כשיש חיים, הם בכל מקום

בעשור האחרון התקבלו עוד כמה ממצאים שמציתים את הדמיון של החוקרים בתחום הזה. אחד מהם הוא שמאדים מייצר מתאן. בכדור הארץ, ייצור מתאן הוא תוצאה של פעילות יצורים חיים. הרכב הרובוטי קיוריוסיטי דגם מתאן על המאדים, ולא רק זאת: הוא זיהה תנודות עונתיות ברמות שלו ועליות פתאומיות שמקורן אינו ידוע. כלומר, נראה שמאדים מייצר מתאן ברגעים אלה ממש. גם לכך יכולים להיות הסברים גיאולוגיים שאינם קשורים לחיים דווקא. מקור המתאן על מאדים הוא עדיין תעלומה.

ממצא נוסף הוא חומר בשם jarosite, מינרל צהבהב שככל הידוע לנו נוצר רק בסביבות רטובות. המינרל הזה נראה צעיר יחסית, כלומר, ייתכן שהוא מהתקופה שלאחר התייבשות המים בכוכב. האם מתחת לפני השטח נשארה רטיבות שיכלה לקיים חיים אורגניים או סוג מסוים של חיידקים, גם שנים אחרי שמאדים הפך גיהנומי? ארונפרויד אינה שוללת את האפשרות הזאת.

"הדבר המעניין לגבי החיים כפי שאנחנו מכירים אותם", היא אומרת, "שמרגע שהיו חיים על כדור הארץ, הם היו בכל מקום. אפילו באנטארקטיקה, בעומק הים בלחצים גבוהים, או בסביבות חומציות מאוד, או בעומק האדמה. אפילו במכלים שזורקים אליהם אשפה רדיואקטיבית אנחנו רואים חיידקים שניזונים מהחומרים האלה. כל הזמן מוצאים עוד סוגים של בקטריה, חלקם מאוד שונים מאלה שאנחנו כבר מכירים, ודי ברור שהחיידקים שולטים באדמה ולא אנחנו". אם במאדים נוצרו חיים, ייתכן שהם הצליחו לשרוד את השינויים שהתרחשו בו.

משימת פרסבירנס כבר איששה את הממצאים של קיוריוסיטי לקיומן של מולקולות אורגניות, אבל המכשירים שברכב הרובוטי אינם מתוחכמים מספיק כדי לחקור אותן. הדגימות הללו אמורות לנחות כאן ב־2023, כך שיש למה לחכות.

יש סיכוי שמאדים הצליח להסתיר מאיתנו עד היום חיים מורכבים יותר מבקטריות?
"אנחנו ודאי לא מדברים על חייזרים. אנחנו מכירים את מאדים מספיק כדי לדעת שאין שם ציביליזציה. אנחנו מחפשים מולקולות גדולות, מורכבות, לא רק כדי לדעת מה יש כרגע על המאדים או מה היה, אלא גם מה יכול להיות, כלומר אם גם אנחנו יכולים לבנות חיים על המאדים".

החיידקים מתחזקים

מה הסיכוי שנגור על מאדים בימי חיינו? על פניו זה לא נשמע כיף. "האטמוספירה מאוד רעילה וטמפרטורות מאוד תנודתיות, הקרינה חזקה ואין מים זורמים. בכל זאת, יש לנו מפות דרכים קדימה ואנחנו חושבים שנוכל להביא בני אדם למאדים בעוד כמה עשורים", אומרת ארנפרוינד.

מגורים על מאדים לא על הפרק בעתיד הרחוק. ביקור קצר כנראה יהיה אפשרי בטווח של כמה עשרות שנים, אבל גם הוא לא פיקניק. "בעשורים הבאים הדבר החשוב ביותר הוא לחקור את האופן שבו השהייה בחלל משפיעה על הבריאות של האסטרונאוטים. הדרך למאדים היא ארוכה (כשבעה חודשים בתנאים הנוכחיים) וצריך גם לחזור. אנחנו צופים מגוון של בעיות בריאות, בעיות שרירים, עצמות, בעיות במערכת הלב וכלי הדם ומערכת החיסון. ישנה גם הסוגיה הפסיכולוגית. הריחוק מהבית, הבידוד, היחסים החברתיים בקבוצה".

ארנפרוינד עצמה חקרה "משהו שקצת מלחיץ אותנו", כדבריה. "מערכת החיסון של בני האדם כנראה נחלשת בחלל, ולעומת זאת החיידקים מתחזקים, אנחנו רואים שחיידקים הם מאוד עמידים בתנאים שונים. את הקרינה הם שורדים טוב מאיתנו וגם את המיקרו גרביטציה. אז מצד אחד אנחנו חוששים מהם, ומצד שני אנחנו רוצים להבין איך הם עושים את זה. כמו שהם היום, הם כנראה יכולים לשרוד על מאדים ואנחנו לא. אם נביא אותם למאדים, אנחנו עלולים ליצור שם זיהום גדול.

"גם אף אחד לא יודע אם התגובה שלהם לאנטיביוטיקה בחלל זהה לזו שעל כדור הארץ - אם כי זו התקווה שלנו. מהסיבות האלה, כרגע משלחת מאוישת למאדים לא על הפרק".

אלון מאסק, ממובילי תעשיית החלל הפרטית, אמר בעבר שהוא מאמין שהוא ימות על מאדים. כלומר, הוא מתכנן לצאת למסע לשם ומביא בחשבון שאולי לא יהיה מסע חזור. זה משהו שאתם שוקלים?
"בשום אופן לא. אני לא מסכימה לזה ברמה האתית וסוכנויות החלל מאוד ברורות בגישה שלהן לעניין. אנחנו לא מוכנים לתכנן משימה שבה ידוע שאנשים לא יחזרו. אני אפילו לא מוכנה לדמיין את זה".

הירח הוא חלק מאיתנו

ארנפרוינד אמנם דוחה את הצהרת מאסק, אבל מברכת מאוד על כניסתן של חברות מסחריות לתחום החלל. "הן מאיצות את תהליכי הפיתוח פי כמה מאשר בעולם שבו רק גורמים ממשלתיים ותקציבים ממשלתיים מעורבים. אבל אנחנו רוצים לראות את התהליך מואץ עוד הרבה יותר", היא אומרת.

לחברות המסחריות יש תפקיד לא רק בבניית חלליות ולוויינים, אלא גם בפיתוח החומרים שמהם עשויה החללית והציוד של האסטרונאוטים. דוגמה לכך קיבלנו במשימת ארטמיס1 של נאס"א לירח, ששיגורה נדחה בחודש, אחרי כמה ניסיונות שיגור כושלים. אחד הניסויים שישולבו במשימה הזאת הוא ניסוי "זוהר" - בובה עם אפוד מגן של חברת סטארמד הישראלית. מטרת הניסוי היא להראות שהאפוד חוטף פחות קרינה מ"הלגה", הבובה של חברת החלל המתחרה. אם זוהר ינצח, יהפוך האפוד הישראלי לאפוד הרשמי של ארטמיס, שבסופו של דבר תנחית אסטרונאוטים שוב על הירח, אחרי עשורים רבים שבהם לא ביקרו שם.

"אנחנו מאוד מתעניינים בירח כי הוא חלק מכדור הארץ, בעצם. הוא נקרע ממנו ככל הנראה בעקבות התנגשות עצם אחר בכדור הארץ בתחילת חיי הכדור. הירח משלב חומרים מכדור הארץ יחד עם החומרים מהעצם האחר, ומלווה אותנו מההתחלה.

"כדור הארץ שלנו השתנה על ידי מים, רוח, ואין לנו המידע מהימים הראשונים שלו. אם אנחנו רוצים להגיע לאבנים עתיקות, אנחנו צריכים לחפור ממש ממש עמוק, או להגיע לירח ולהבין מה קרה בימים הראשונים של כדור הארץ שלנו. שם בעצם התרחשו החיים. ככל שנחזור לירח נלמד יותר עליו, אבל גם על עצמנו".

 פרופ' פסקל ארנפרוינד / צילום: Reuters, Nick Zonna/IPA/Sipa USA

לדברי ארנפרוינד, יש סיבה נוספת שבגללה כדאי לחזור לירח. "קל לחקור שם טכנולוגיה שתשמש אותנו בעתיד כדי להגיע ולחקור כוכבים אחרים. למשל, רובוטים שעוסקים בכרייה, והאופן שבו אפשר לבנות בתנאי הכבידה של הירח. אנחנו מתכננים לבחון שם שימוש במים, ואולי גם חקלאות. הירח בהחלט יכול להיות אבן קפיצה למאדים. הוא כמובן יותר נגיש. אפילו לישראל יש כבר היכולת להגיע לירח".

בטווח הקרוב נוכל לגור שם?
"בטווח הקרוב המגורים בתחנת חלל סביב הירח קלים יותר. משימת ארטמיס כבר בונה את תחנת החלל שבה יגורו אסטרונאוטים ויקפצו לירח מעת לעת. אני לא רואה הקמת יישוב חדש על הירח בטווח הנראה לעין".  

פרופ' פסקל ארנפרוינד

אישי: בת 61, ילידת אוסטריה, בעלת תואר שני בביולוגיה מולקולרית ודוקטורט באסטרופיזיקה ואסטרוכימיה מאוניברסיטת וינה
מקצועי: נשיאת אוניברסיטת החלל הבינלאומית. בעבר כיהנה כפרופסור באוניברסיטאות ליידן, אמסטרדם ורדבאוט ניימכן בהולנד. נוסף על משרותיה האקדמיות, הובילה את הקרן האוסטרית למדע, עמדה בראש המרכז הגרמני לחקר החלל, אחד משמונה סוכנויות החלל הגדולות, והייתה חוקרת אורחת במעבדות ההנעה הסילונית ובמכון לאסטרוביולוגיה של נאס"א
עוד משהו: האסטרואיד 9826 נקרא על שמה בשנת 2000, כאות הערכה לתרומת לחקר האסטרוביולוגיה

אוניברסיטת החלל שמחברת בין המחקר לתעשייה

אוניברסיטת החלל הבינלאומית הוקמה ב־1987 על ידי ארבעה צעירים שעסקו בתחום החלל מכיוונים שונים. היום היא מציעה תוכניות לתואר שני בתחום החלל, ותוכניות לימוד מיוחדות, חלקן בשיתוף מכונים אקדמיים אחרים, סוכנויות החלל והתעשייה. מלבד חלל ונושאים נלווים הנדרשים לצורך לימודו, האוניברסיטה אינה מציעה קורסים בשום נושא אחר (חוץ מספורט). בחודש הנובמבר הקרוב תערוך אוניברסיטת החלל, זו הפעם השנייה, קורס משותף עם קרן רמון וחברת ארנסט אנד יאנג עבור מנהלים בתעשיית החלל.

רוב הסגל של האוניברסיטה מורכב מאנשי סוכנויות החלל ואקדמאים מאוניברסיטאות אחרות. לפני ארנפרוינד כיהן בתפקיד נשיא האוניברסיטה האסטרונאוט באז אולדרין, האדם השני שדרך על הירח.

מייסדי האוניברסיטה הם פיטר דיאמנדיס, רופא עם תואר שני בהנדסת חלל מ־MIT ומייסד האגודה הבינלאומית לסטודנטים בתחום החלל; טוד האולי, בוגר המכון למדיניות חלל באוניברסיטת ג'ורג' וושיגטון בארה"ב; רוברט ריצ'רדס, מהנדס ופיזיקאי; וכריסטופר מאו, איש הון סיכון. הארבעה ערכו תחרות בין ערים שונות כדי לבחור את זו שתארח את הקמפוס המרכזי ולבסוף הם בחרו בשטרסבורג. ב־2004 הוכר המיזם כאוניברסיטה. מאז הקמתה, הייתה האוניברסיטה פעילה גם במדיניות חלל, והיא מוכרת כמשתתפת קבועה בוועדה של האו"ם לשימושים בחלל לצורכי שלום.

3 סימנים שעשויים להעיד על חיים במאדים

1. סטרומטוליטים: מעין מאובנים של חיידקים, שבכדור הארץ נמצאים בעומק הים. בין החוקרים יש הסכמה שאם יימצאו על מאדים, זאת תהיה עדות לכך שהיו שם חיים

2. מתאן: בעשור האחרון התקבלו עדויות לכך שמאדים מייצר מתאן, גז שבכדור הארץ הוא תוצאה של פעילות יצורים חיים. מקור המתאן שם הוא עדיין בגדר תעלומה

3. ג'רוסייט: מינרל צהבהב, שככל הידוע נוצר בסביבות רטובות. המינרל שנמצא במאדים נראה צעיר יחסית, כלומר ייתכן ששרדו מים בעומק אדמת מאדים גם אחרי שהתייבשה