Na Marsu učijo loviti življenje na rock vzorcih iz zahodnih ZDA | 2020

Vsebina:

Anonim

Z novicami, ki prihajajo ta teden, da je NASA potrdila prisotnost tekoče morske vode na površini Marsa, lov za življenjem na Rdečem planetu ima nov zagon.

"Eden od mnogih razlogov za to je, da življenje, kot ga poznamo, zahteva vodo," je povedala Alison Olcott-Marshall, docentka za geologijo na Univerzi v Kansasu. "Torej dejstvo, da je prisotno na Marsu, pomeni, da je bila izpolnjena najbolj osnovna in univerzalna zahteva za življenje."

V reviji Astrobiologija , Olcott-Marshall je pred kratkim objavil analizo eocenskih kamnin iz formacije Green River, jezerskega sistema, ki sega preko delov Kolorada, Utaha in Wyominga.

Marshall in soavtor Nicholas A. Cestari, študent mojstrov v njenem laboratoriju, sta ugotovila, da imajo te reke Green River značilnosti, ki vizualno kažejo na prisotnost življenja, in trdijo, da bi morale sonde na Marsu identificirati podobne kazalnike na tem planetu in dvakrat preveriti. kemične analize.

"Ko se nekaj sprosti v vesolje, je veliko težje narediti poteg - ni nemogoče, ampak veliko, veliko težje," je dejal Olcott-Marshall. "Znanstveniki še vedno razpravljajo o rezultatih nekaterih eksperimentov za odkrivanje življenj, ki so odšli na Mars na misijah Vikinga v poznih 70. letih, v veliki meri zaradi tega, kako so bili eksperimenti zasnovani. nekateri od teh udarcev so na Zemlji izravnani, ko lahko zlahka revidiramo, posnemamo in ponovno izvajajo eksperimente. "

Raziskovalci so pregledali vzorec kamnin pred 50 milijoni let, ki so vključevale dele "mikrobnih podstavkov".

"Mikrobne preproge so v bistvu mikrobiološka svetovna različica stanovanjskih zgradb - to so večplastne skupnosti mikroorganizmov in vsaka plast predstavlja drugačno presnovno strategijo," je dejal Olcott-Marshall. "Na splošno so fotosintetični mikrobi na vrhu, nato pa vsak zaporedni sloj izkoristi odpadne produkte višjega nivoja. Tako ne le, da mikrobna blazina vsebuje veliko biologije, ampak veliko število kemikalij, pigmentov in produkti presnove, kar pomeni veliko potencialnih biosignatur. "

V času eocena je vodna kemija formacije zelene reke čistila ribe in druge organizme iz jezera, kar je omogočilo, da ti mikrobi uspevajo.

"V teh časih so nastali" mikrobialiti "- to so kamnine, za katere mislijo, da jih tvorijo mikrobiološki procesi, v bistvu ohranjeni ostanki mikrobnih podstavkov. Formacija Green River ima široko paleto teh struktur. v teh skalah, ker so mikrobialiti ena tarča za zaznavanje življenja na Marsu. "

Najprej so raziskovalci vizualno pregledali vzorce polnjenja za znake biologije, tako da so identificirali geološke znake, povezane z mikrobialiti - kot so »stromatoliti«.

"To so stvari, kot so fino laminirani sedimenti, kjer vsaka laminacija sledi tistim spodaj, ali znaki kohezivne usedline, stvari, kot so plasti, ki se prevrnejo na samega sebe ali so pod kotom strmejše od tistega, kar bi gravitacija dovoljevala," je dejal Olcott-Marshall. "To so vsi znaki, da mikrobi pomagajo zadržati sediment skupaj."

Če je vizualni pregled pokazal na prisotnost biologije na odsekih kamnin, so raziskovalci potrdili prisotnost življenja. Te prahove vzorce so napolnili v krogličnem mlinu in nato uporabili topla organska topila, kot je metanol, da bi odstranili vse organske ogljike, ki bi jih lahko ohranili v kamninah. To topilo nato koncentriramo in analiziramo s plinsko kromatografijo / masno spektroskopijo.

"GC / MS omogoča identifikacijo spojin, vključno z organskimi molekulami, ki so shranjene v kamnini," je dejal Olcott-Marshall. "Viking je bil prvič, ko je bil GC / MS poslan na Mars, in tam je zdaj tisti, ki zdaj zbira podatke Curiosity."

Skozi GC / MS so raziskovalci ugotovili, da so skalne strukture, ki se zdijo biološko resnično gostiteljice živih organizmov pred milijoni let: analiza je pokazala prisotnost lipidnih biomarkerjev.

"Lipidni biomarker je ohranjen ostanek lipida ali maščobe, ki ga organizem sintetizira," je dejal Olcott-Marshall. "To so lahko preproste ali zelo zapletene. Različni organizmi ustvarjajo različne lipide, tako da lahko identifikacija biomarkerja pogosto omogoči globlje razumevanje biote ali okolja, ki je prisotno, ko je nastala skala. To je vrsta biosignature."

Raziskovalci so povedali, da so njihovi rezultati lahko močan vodnik za izbiro vzorcev na Marsu.

"Trenutno obstaja GC / MS o radovednosti, vendar je samo devet vzorčnih skodelic namenjenih iskanju takšnih biomarkerjev," je dejal Olcott-Marshall. "Ključno je, da je teh devet vzorcev tisto, ki najverjetneje zagotavlja uspeh."

Poleg tega je eden od ciljev načrtovane misije za leto 2020 določiti vzorce za predpomnjenje za morebitno vrnitev na Zemljo. Znesek vzorca, ki ga je mogoče vrniti, je verjetno zelo majhen, zato je zelo pomembno narediti vse, kar je v naši moči, da zagotovimo uspeh. To kaže, da lahko z vizualnim pregledom pomagamo pri pregledu teh vzorcev, ki bodo verjetno uspešni pri nadaljnji analizi biosignature. "

Dejala je, da mikrobne in ne-mikrobne kamnine najdemo v podobnih okoljih, z istimi zgodovinami ohranjanja za milijone let, in številnimi enakimi kemijskimi parametri, kot so količine organskega ogljika, ki se ohranja v kamninah.

"Edina razlika je, da je ena skala oblikovana na način, ki so ga ljudje povezali z biologijo, in prepričani so, da so te skale tiste, ki ohranjajo biosignature, vsaj v zeleni reki," je dejala.