1975 年に NASA によって打ち上げられ、1976 年に火星に着陸したバイキング 1 号および 2 号探査機は、火星の表面で最初の直接的な生物学的実験を実施しました。約50年前に実施された実験結果は当時物議を醸す解釈を引き起こし、当局は有機化合物が検出されなかったため生命は存在しないと結論付けた。
科学者たちは最近このデータを再検討し、一部の実験での陽性シグナルは微生物の活動を示している可能性があるが、適用された熱的手法により潜在的な証拠が破壊されたと提案しています。 2008年のフェニックスなど、その後のミッションによって火星の土壌から過塩素酸塩が発見されたことで、あいまいな結果の説明が得られ、サンプルを加熱すると酸化性塩や有機化合物と反応し、複雑な分子が保存されるのではなくガスが生成されたことが示唆された。
生物学的実験には、各着陸船にトレーサー放出、熱分解放出、ガス交換という 3 つの主要モジュールが含まれていました。彼らは、放射性標識された栄養素を土壌に加え、ガス放出を監視し、場合によっては代謝プロセスに似た反応を示しました。化学分析を担当する GC-MS 装置はサンプルを高温に加熱し、塩化メチルと二酸化炭素のみを検出し、これが無菌性の解釈につながりました。現在の研究では、火星に豊富に存在する過塩素酸塩が加熱中に有機物を分解し、元の存在を隠していることが示されている。
- 着陸船は異なる場所に着陸した。バイキング 1 号はクリュセ平原 (1976 年 7 月 20 日)、バイキング 2 号はユートピア平原 (1976 年 9 月 3 日) であった。
- 探査機は計画よりも何年も長く稼働し、大気、土壌、地質に関する 50,000 枚を超える画像とデータを送り返しました。
- 生物学的実験は結果を検証するために両方のモジュールで二重に実行されました。
バイキングミッションデータの最近のレビュー
応用分子進化財団のスティーブン・ベナーなどの科学者は、有機分子は熱試験での分解生成物を通じて間接的に検出されたと主張している。この視点は、キュリオシティやパーサヴィアランスなどの探査機による最近のサンプルで有機化合物が確認された後に生まれました。過塩素酸塩の存在は、プロセスが潜在的な証拠を保存するのではなく破壊するため、GC-MS が複雑な分子を直接同定しなかった理由を説明します。
Benner によって提案された BARSOOM と呼ばれるモデルは、土壌に蓄えられた酸素を呼吸する仮説的な微生物を記述しており、実験で観察されたガス放出を正当化します。この仮説は、当時の実験責任者であるギル・レビンによって擁護されたマーカー放出実験の肯定的な結果を統合しています。この評論は、生命が存在しないという当初の結論は性急であり、火星の宇宙生物学の進歩を遅らせた可能性があることを強調している。
生物学的実験と曖昧な結果
トレーサー放出実験では炭素 14 栄養素が土壌に追加され、放射性 CO2 生成が測定され、両方の着陸船からのサンプルで微生物の代謝と一致して増加が記録されました。熱分解により、光と栄養素にさらされた土壌が放出され、炭素固定が検出され、初期の陽性シグナルが発生します。ガス交換では、土壌を湿らせるときの酸素とその他のガスの変化を監視し、酸素が急速に放出されることが明らかになりました。
これらのパターンは無菌対照では再現されず、当時の生物学的可能性が強化されました。しかし、GC-MS に有機物が含まれていないことが正式な決定を下しました。その後の研究では、過塩素酸塩が 120°C 以上で有機物と反応し、検出された塩化物を生成し、CO2 を放出することが実証されました。
過塩素酸塩とその 1976 年の試験への影響
フェニックス探査機は、地球全体に存在する酸化性化合物である過塩素酸塩を 2008 年に確認しました。ラファエル・ナバロ・ゴンザレスは、バイキングの GC-MS で観察されたとおり、この物質が有機物と一緒に加熱されると塩化メチルと二酸化炭素を生成することを 2010 年に示しました。この化学反応は、地球上の汚染物質を必要としない有機物のマイナスの結果を説明します。
過塩素酸塩の存在は、地表の微生物が生き残るために極端な適応が必要であることも示唆しています。現在のミッションでは、同様の破壊を避けるために、酸化性塩があまり支配的でない、より深い層にサンプルを探しています。
その後のミッションの進展により議論が強化される
キュリオシティのような探査機は、古代の岩石に保存されていた有機分子を検出し、火星が過去に生命にとって好ましい条件を備えていたことを示している。パーサヴィアランスは、湖の堆積物に含まれるバイオシグネチャーに焦点を当て、地球に持ち帰るためのサンプルを収集しています。これらの現代の発見はバイキングのデータを文脈づけており、1976年の解釈が間接証拠を過小評価していたことを示唆している。
科学的な議論は依然として開かれており、火星の環境を変える可能性のある有人ミッションを前に、厳格な議論が求められている。バイキングスの結果は、地球外生命体の探索における基本的な参考資料として残っています。
