Naukowcy szukający skamieniałych resztek starożytnych drobnoustrojów na Marsie mają teraz lepsze pojęcie o tym, jakie oznaki powinni szukać, dzięki nowemu badaniu ziemskich skamielin mikrobiologicznych osadzonych w gipgu mineralnym, który został wyprodukowany, gdy ocean śródziemny wyschł ponad 5 5 milion lat temu.
Mars był kiedyś mokry, z rzeki I jeziora a nawet ocean które istniały na czerwonej planecie między około 4,1 i 3,7 miliarda lat temu. Ta ciekła woda zniknęła, zamrożona w polarne czapki lodowe, albo jako wieczna zmarzlina pod powierzchnią, lub odparowane do atmosfera i przegrał w kosmosie. Kiedy woda odparowuje, pozostawia za sobą minerały siarczanowe, które zostały rozpuszczone w wodzie – ujawnia to prosty szkolny eksperyment z gotowaniem wody deszczowej.
Jednym z tych minerałów jest gips, który „został powszechnie wykrywany na powierzchni marsjańskiej i jest znany z wyjątkowego potencjału skamieniałości”, powiedział Yousef Sellam, który jest doktorantem na University of Bern, w a oświadczenie. „Tworzy się szybko, uwięzienie mikroorganizmów przed wystąpieniem rozkładu i zachowuje struktury biologiczne i biosendury chemiczne”.
Sellam wrócił do swojego kraju pochodzenia, Algierii, aby spróbować gipsu z kamieniołomu o nazwie Sidi Boutbal, który znajduje się w regionie, który dawno temu znajdował się pod wodą Morza Śródziemnego. Od 5,96 do 5,33 miliona lat temu siły tektoniczne zamknęły, co jest obecnie cieśniną Gibraltaru, tymczasowo odcinając Morze Śródziemne z Oceanu Atlantyckiego, co skłoniło Morze Śródziemne do prawie całkowitego wyschnięcia. To pozostawiło obfite złogi soli i siarczanu, w tym gips, w środowisku, które było bardzo podobne do tego, jak dziś są wysuszone lakiery jeziora i rzeki Marsa.
„Te depozyty stanowią doskonałe analogowe analogowe do depozytów siarczanu marsjańskich” – powiedział Sellam.
Aby przeanalizować, co było w próbkach bogatych w gips, Sellam poddał ich miniaturowym spektrometrze masowym napędzanym laserem, wybranym, ponieważ jest wystarczająco mały, aby zmieścić się na statku kosmicznym, a zatem może służyć jako dowód koncepcji każdego takiego instrumentu, który może może W przyszłości lej na czerwoną planetę.
„Nasz spektrometr masowy do ablacji laserowej, instrument-ochotania kosmicznego, może skutecznie wykrywać biosignatury w minerałach siarczanowych”-powiedział Sellam. „Ta technologia może zostać zintegrowana z przyszłością Mars Rovers lub lądowniki do analizy in situ. ”
Laser, gdy wystrzeliwuje próbkę, wysadza chrupiące materiał na powierzchni próbki, super ogrzewając ten materiał, tak że odparowuje się w osocze-chmurę jonizowanych atomów i cząsteczek. Mikroskop zauważa następnie plazmę, identyfikując cząsteczki wewnątrz.
Sellam znalazł długie, skręcające, mikroskopijne włókna typu wcześniej zidentyfikowane jako skamieliny drobnoustrojowe należące do bakterii utleniających siarkę.
Te kopalne pozostałości były otoczone minerałami z gliny, a także dolomitem i pirytem. Ta szczególna kombinacja skamielin i minerałów jest szczególnie wymowna. Dolomit rozpuszcza się w kwaśnych środowiskach, a uważa się, że Mars miał bardzo kwaśne wody. Jednak prokarioty (prymitywne, jednokomórkowe drobnoustroje pozbawione wyraźnego jądra i błony) mogą działać w celu zwiększenia zasadowości ich środowiska. Gdyby życie prokariotyczne istniało na starożytnym Marsie, mogłoby to pomóc w formie dolomitu. Ponadto prokarioty mogą również pomóc w tworzeniu glin szybciej.
Sellam miał przewagę, że wiedząc, jakie drobnoustrojowe pozostałości kopalnych, których mógłby spodziewać się swojej próbki gipsu algierskiego, ale nie możemy być pewni, że z łatwością zidentyfikujemy marsjańskie skamieliny mikrobiologiczne – ich nieznana obca natura może utrudnić odróżnienie od formacji mikroskopowych skał. Jednak znalezienie rzeczy, które wyglądają, jakby mogły być skamielinami osadzonymi w gipsach otoczonych gliną, a zwłaszcza dolomitu, byłoby silnym wskazaniem, że struktury przypominające kopalne są biologiczne, biorąc pod uwagę związek między tymi minerałami a życiem.
„Nasze ustalenia stanowią ramy metodologiczne do wykrywania biosignatury w minerałach siarczanowych marsjańskich, potencjalnie prowadząc przyszłe misje eksploracyjne Marsa”, powiedział Sellam.
Dlatego misje Marsa muszą szukać dolomitu i gliny w próbkach marsjańskich bogatych w gips, aby zapewnić dużą wskazówkę, gdzie możemy znaleźć dowody starożytnego życia na czerwonej planecie. Jednak Sellam twierdzi, że wciąż jest wiele do zrobienia, zanim ta metoda znalezienia drobnoustrojów marsjańskich może zostać uznana za wodoszczelne.
„Podczas gdy nasze ustalenia silnie wspierają biogenność kopalnych włókien w gipsie, odróżniając prawdziwe biosenratury od formacji minerałów abiotycznych, pozostaje wyzwaniem” – powiedział. „Dodatkowa niezależna metoda wykrywania poprawiłoby zaufanie do wykrywania życia. Ponadto Mars ma unikalne warunki środowiskowe, które mogą wpływać na zachowanie biosignatury w okresach geologicznych. Potrzebne są dalsze badania”.
Niemniej jednak Sellam jest dumny z tego, że poprowadził „pierwsze badanie astrobiologiczne, które obejmowały Algierię” i uważa, że jego odkrycia są głównym krokiem w kierunku znalezienia dowodów na życie na Marsie.
Rzeczywiście, ten dzień może wkrótce nadejść. Kolejną misją łazika do uruchomienia dla Czerwonej Planet będzie Europejska Agencja Kosmiczna Rosalind Franklin Roverzaplanowano wysadzić się przed końcem tej dekady. Rosalind Franklin będzie wyposażony w różne spektrometry masowe zaprojektowane w celu zbadania mineralogii Marsa i poszukiwania dowodów przeszłego życia drobnoustrojów.
Potem są też próbki pobrane przez NASA Wytrwałość łazik, który nadal należy zbierać od Marsa i sprowadzony na ziemię Aby uzyskać szczegółową analizę, mam nadzieję, że w następnej dekadzie.
Praca Selama została opublikowana 25 lutego w Granice w astronomii i naukach kosmicznych
