The Exploration of Mars
A. In 1877, Giovanni Schiaparelli, an Italian astronomer, made drawings and maps of the Martian surface that suggested strange features. The images from telescopes at this time were not as sharp as today's. Schiaparelli said he could see a network of lines, or canali. In 1894, an American astronomer, Percival Lowell, made a series of observations of Mars from his own observatory at Flagstaff, Arizona, USA. Lowell was convinced a great network of canals had been dug to irrigate crops for the Martian race! He suggested that each canal had fertile vegetation on either side, making them noticeable from Earth. Drawings and globes he made show a network of canals and oases all over the planet.
Năm 1877, nhà thiên văn học người Ý Giovanni Schiaparelli vẽ các bản đồ bề mặt Sao Hỏa gợi lên những đặc điểm lạ. Hình ảnh từ kính thiên văn thời đó không sắc nét như ngày nay. Schiaparelli nói ông nhìn thấy một mạng lưới các đường, hay canali. Năm 1894, nhà thiên văn người Mỹ Percival Lowell thực hiện một loạt quan sát Sao Hỏa từ đài thiên văn riêng ở Flagstaff, Arizona, Hoa Kỳ. Lowell tin chắc rằng có một mạng kênh đào khổng lồ đã được đào để tưới tiêu mùa màng cho chủng loài Sao Hỏa! Ông gợi ý rằng mỗi kênh có dải thực vật màu mỡ ở hai bên, khiến chúng có thể nhận thấy từ Trái Đất. Các bản vẽ và quả địa cầu ông làm cho thấy mạng lưới kênh đào và ốc đảo khắp hành tinh.
B. The idea that there was intelligent life on Mars gained strength in the late 19th century. In 1898, H.G. Wells wrote a science fiction classic, The War of the Worlds about an invading force of Martians who try to conquer Earth. They use highly advanced technology (advanced for 1898) to crush human resistance in their path. In 1917, Edgar Rice Burroughs wrote the first in a series of 11 novels about Mars. Strange beings and rampaging Martian monsters gripped the public's imagination. A radio broadcast by Orson Welles on Halloween night in 1938 of The War of the Worlds caused widespread panic across America. People ran into the streets in their pyjamas—millions believed the dramatic reports of a Martian invasion.
Ý tưởng về sự sống thông minh trên Sao Hỏa mạnh lên vào cuối thế kỷ 19. Năm 1898, H.G. Wells viết kiệt tác khoa học viễn tưởng Chiến tranh giữa các Thế giới về một đội quân Sao Hỏa xâm lược tìm cách chinh phục Trái Đất. Họ dùng công nghệ rất tiên tiến (so với năm 1898) để nghiền nát mọi kháng cự. Năm 1917, Edgar Rice Burroughs viết cuốn đầu tiên trong loạt 11 tiểu thuyết về Sao Hỏa. Những sinh vật kỳ lạ và quái vật Sao Hỏa hung hãn đã cuốn hút trí tưởng tượng của công chúng. Một buổi phát thanh của Orson Welles vào đêm Halloween năm 1938 chuyển thể Chiến tranh giữa các Thế giới đã gây hoảng loạn khắp nước Mỹ. Người ta chạy ra đường trong bộ đồ ngủ—hàng triệu người tin vào các bản tin kịch tính về một cuộc xâm lược của người Sao Hỏa.
C. Probes are very important to our understanding of other planets. Much of our recent knowledge comes from these robotic missions into space. The first images sent back from Mars came from Mariner 4 in July 1965. They showed a cratered and barren landscape, more like the surface of our moon than Earth. In 1969, Mariners 6 and 7 were launched and took 200 photographs of Mars's southern hemisphere and pole on fly-by missions. But these showed little more information. In 1971, Mariner 9's mission was to orbit the planet every 12 hours. In 1975, The USA sent two Viking probes to the planet, each with a lander and an orbiter. The Landers had sampler arms to scoop up Maritain rocks and did experiments to try and find signs of life. Although no life was found, they sent back the first colour pictures of the planet's surface and atmosphere from pivoting cameras.
Các tàu thăm dò rất quan trọng đối với sự hiểu biết của chúng ta về các hành tinh khác. Phần lớn kiến thức gần đây đến từ các sứ mệnh rô-bốt này. Những hình ảnh đầu tiên gửi về từ Sao Hỏa là của Mariner 4 vào tháng 7 năm 1965. Chúng cho thấy một cảnh quan đầy hố va chạm và cằn cỗi, giống bề mặt Mặt Trăng hơn là Trái Đất. Năm 1969, Mariner 6 và 7 được phóng và chụp 200 bức ảnh bán cầu nam và vùng cực của Sao Hỏa trong các sứ mệnh bay sà. Nhưng những bức ảnh này không cho thấy thêm bao nhiêu thông tin. Năm 1971, nhiệm vụ của Mariner 9 là bay quanh hành tinh mỗi 12 giờ. Năm 1975, Hoa Kỳ gửi hai tàu Viking tới hành tinh này, mỗi tàu gồm một bộ phận đổ bộ và một bộ phận bay quỹ đạo. Các tàu đổ bộ có cánh tay lấy mẫu để xúc đá Sao Hỏa và tiến hành thí nghiệm nhằm tìm dấu hiệu sự sống. Dù không tìm thấy sự sống, chúng đã gửi về những bức ảnh màu đầu tiên của bề mặt và khí quyển hành tinh từ các camera có thể xoay.
D. The Martian meteorite found in Earth aroused doubts to the above analysis. ALH84001 meteorite was discovered in December 1984 in Antarctica, by members of the ANSMET project; The sample was ejected from Mars about 17 million years ago and spent 11,000 years in or on the Antarctic ice sheets. Composition analysis by NASA revealed a kind of magnetite that on Earth, is only found in association with certain microorganisms. Some structures resembling the mineralized casts of terrestrial bacteria and their appendages fibrils or by-products occur in the rims of carbonate globules and pre-terrestrial aqueous alteration regions. The size and shape of the objects is consistent with Earthly fossilized nanobacteria but the existence of nanobacteria itself is still controversial.
Thiên thạch Sao Hỏa tìm thấy trên Trái Đất đã làm dấy lên nghi ngờ đối với phân tích ở trên. Thiên thạch ALH84001 được phát hiện tháng 12 năm 1984 ở Nam Cực bởi các thành viên dự án ANSMET; Mẫu vật này bị bật khỏi Sao Hỏa khoảng 17 triệu năm trước và nằm trong/trên lớp băng Nam Cực khoảng 11.000 năm. Phân tích thành phần của NASA cho thấy một dạng magnetit mà trên Trái Đất chỉ tìm thấy gắn liền với một số vi sinh vật nhất định. Một số cấu trúc giống các vết đúc khoáng hoá của vi khuẩn trên Trái Đất và các sợi phụ/sản phẩm phụ của chúng xuất hiện ở vành các cầu cacbonat và các vùng biến đổi có nước trước khi đến Trái Đất. Kích thước và hình dạng các vật thể này phù hợp với vi khuẩn nano hoá thạch trên Trái Đất, nhưng bản thân sự tồn tại của vi khuẩn nano vẫn còn gây tranh cãi.
E. In 1965, the Mariner 4 probe discovered that Mars had no global magnetic field that would protect the planet from potentially life-threatening cosmic radiation and solar radiation; observations made in the late 1990s by the Mars Global Surveyor confirmed this discovery. Scientists speculate that the lack of magnetic shielding helped the solar wind blow away much of Mars's atmosphere over the course of several billion years. After mapping cosmic radiation levels at various depths on Mars, researchers have concluded that any life within the first several meters of the planet's surface would be killed by lethal doses of cosmic radiation. In 2007, it was calculated that DNA and RNA damage by cosmic radiation would limit life on Mars to depths greater than 7.5 metres below the planet's surface. Therefore, the best potential locations for discovering life on Mars may be at subsurface environments that have not been studied yet. Disappearance of the magnetic field may played an significant role in the process of Martian climate change. According to the valuation of the scientists, the climate of Mars gradually transits from warm and wet to cold and dry after magnetic field vanished.
Năm 1965, tàu Mariner 4 phát hiện Sao Hỏa không có từ trường toàn cầu để bảo vệ hành tinh khỏi bức xạ vũ trụ và bức xạ Mặt Trời có thể đe doạ sự sống; các quan sát cuối thập niên 1990 của Mars Global Surveyor đã xác nhận phát hiện này. Các nhà khoa học suy đoán việc thiếu lá chắn từ đã giúp gió Mặt Trời cuốn đi phần lớn khí quyển của Sao Hỏa qua hàng tỷ năm. Sau khi lập bản đồ mức bức xạ vũ trụ ở các độ sâu khác nhau trên Sao Hỏa, các nhà nghiên cứu kết luận rằng bất kỳ sự sống nào trong vài mét đầu tiên dưới bề mặt đều sẽ bị giết bởi liều bức xạ chí tử. Năm 2007, người ta tính toán rằng tổn thương ADN và ARN do bức xạ sẽ giới hạn sự sống trên Sao Hỏa ở độ sâu lớn hơn 7,5 mét dưới bề mặt. Do đó, những nơi tiềm năng nhất để tìm sự sống trên Sao Hỏa có thể là các môi trường dưới bề mặt chưa được nghiên cứu. Sự biến mất của từ trường có thể đã đóng vai trò quan trọng trong quá trình biến đổi khí hậu Sao Hỏa. Theo đánh giá của các nhà khoa học, khí hậu Sao Hỏa chuyển dần từ ấm và ẩm sang lạnh và khô sau khi từ trường biến mất.
F. NASA's recent missions have focused on another question: whether Mars held lakes or oceans of liquid water on its surface in the ancient past. Scientists have found hematite, a mineral that forms in the presence of water. Thus, the mission of the Mars Exploration Rovers of 2004 was not to look for present or past life, but for evidence of liquid water on the surface of Mars in the planet's ancient past. Liquid water, necessary for Earth life and for metabolism as generally conducted by species on Earth, cannot exist on the surface of Mars under its present low atmospheric pressure and temperature, except at the lowest shaded elevations for short periods and liquid water does not appear at the surface itself. In March 2004, NASA announced that its rover Opportunity had discovered evidence that Mars was, in the ancient past, a wet planet. This had raised hopes that evidence of past life might be found on the planet today. ESA confirmed that the Mars Express orbiter had directly detected huge reserves of water ice at Mars' south pole in January 2004.
Các sứ mệnh gần đây của NASA tập trung vào câu hỏi khác: liệu Sao Hỏa từng có các hồ hay đại dương nước lỏng trên bề mặt trong quá khứ cổ đại hay không. Các nhà khoa học đã tìm thấy hematit, một khoáng vật hình thành khi có nước. Vì vậy, sứ mệnh của cặp xe tự hành năm 2004 không phải để tìm sự sống hiện tại hay quá khứ, mà là tìm bằng chứng về nước lỏng trên bề mặt Sao Hỏa trong thời cổ đại. Nước lỏng—cần thiết cho sự sống Trái Đất và cho quá trình trao đổi chất như các loài trên Trái Đất vẫn thực hiện—không thể tồn tại trên bề mặt Sao Hỏa dưới áp suất khí quyển và nhiệt độ hiện tại, trừ một số khoảng thời gian ngắn ở những độ cao thấp nhất, có bóng râm; và nước lỏng cũng không lộ ra ngay trên bề mặt. Tháng 3 năm 2004, NASA thông báo xe Opportunity phát hiện bằng chứng rằng Sao Hỏa trong quá khứ từng là một hành tinh ẩm ướt. Điều này làm dấy lên hy vọng rằng bằng chứng về sự sống xưa có thể được tìm thấy trên hành tinh này ngày nay. ESA xác nhận tàu quỹ đạo Mars Express đã trực tiếp phát hiện trữ lượng băng nước khổng lồ ở cực Nam của Sao Hỏa vào tháng 1 năm 2004.
G. Researchers from the Center of Astrobiology (Spain) and the Catholic University of the North in Chile have found an 'oasis' of microorganisms two meters below the surface of the Atacama Desert, SOLID, a detector for signs of life which could be used in environments similar to subsoil on Mars. "We have named it a 'microbial oasis' because we found microorganisms developing in a habitat that was rich in rock salt and other highly hygroscopic compounds that absorb water" explained Victor Parro, researcher from the Center of Astrobiology in Spain. "If there are similar microbes on Mars or remains in similar conditions to the ones we have found in Atacama, we could detect them with instruments like SOLID" Parro highlighted.
Các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Sinh học Vũ trụ (Tây Ban Nha) và Đại học Công giáo Miền Bắc ở Chile đã tìm thấy một "ốc đảo" vi sinh vật ở độ sâu hai mét dưới bề mặt sa mạc Atacama, cùng thiết bị SOLID dùng để phát hiện dấu hiệu sự sống có thể sử dụng trong môi trường tương tự tầng đất dưới trên Sao Hỏa. "Chúng tôi gọi đó là 'ốc đảo vi sinh' vì chúng tôi tìm thấy vi sinh vật phát triển trong môi trường giàu muối mỏ và các hợp chất rất háo ẩm hấp thụ nước," nhà nghiên cứu Victor Parro (Tây Ban Nha) giải thích. "Nếu có các vi sinh vật tương tự trên Sao Hỏa hoặc di tích trong những điều kiện tương tự như chúng tôi tìm thấy ở Atacama, chúng tôi có thể phát hiện chúng bằng những thiết bị như SOLID," Parro nhấn mạnh.
H. Even more intriguing, however, is the alternative scenario by Spanish scientists: If those samples could be found to that use DNA, as Earthly life does, as their genetic code. It is extremely unlikely that such a highly specialised, complex molecule like DNA could have evolved separately on the two planets, indicating that there must be a common origin for Martian and Earthly life. Life based on DNA first appeared on Mars and then spread to Earth, where it then evolved into the myriad forms of plants and creatures that exist today. If this was found to be the case, we would have to face the logical conclusion: we are all Martian. If not, we would continue to search the life of signs.
Thậm chí thú vị hơn là kịch bản thay thế do các nhà khoa học Tây Ban Nha nêu ra: Nếu các mẫu đó có thể được phát hiện là sử dụng ADN—giống như sự sống trên Trái Đất—như là mã di truyền của chúng. Rất khó có khả năng một phân tử chuyên biệt, phức tạp như ADN lại tiến hoá độc lập trên hai hành tinh, điều này gợi ý phải có một nguồn gốc chung cho sự sống Sao Hỏa và Trái Đất. Sự sống dựa trên ADN xuất hiện đầu tiên trên Sao Hỏa rồi lan tới Trái Đất, nơi nó tiến hoá thành muôn loài thực vật và sinh vật tồn tại ngày nay. Nếu điều này là đúng, ta phải đối mặt với kết luận hợp logic: tất cả chúng ta đều là "người Sao Hỏa". Nếu không, chúng ta sẽ tiếp tục tìm kiếm các dấu hiệu của sự sống.