Mars. Kép jóváírása: NASA Kattintson a nagyításhoz
A Marson talált metánt mikrobák állítják elő, vagy a szénhidrogén gáz származik-e geológiai folyamatokból? Ez a kérdés, amelyet mindenki meg akar választ adni, de senki sem tudja. Mi szükséges ahhoz, hogy meggyőzze a zsűri?
Sok szakértő azt mondta az Astrobiology Magazine-nak, hogy a metán biológiai eredetű megítélésének legjobb módja a szén-12 (C-12) és a szén-13 (C-13) arányának megvizsgálása a molekulákban. Az élő organizmusok a metán összegyűjtésekor előnyösen a könnyebb C-12 izotópokat veszik fel, és ez a kémiai aláírás megmarad, amíg a molekula elpusztul.
"Lehet, hogy stabil izotópmérésekkel megkülönböztetik a metán eredetét, akár biogenikus, akár nem," - mondja Barbara Sherwood Lollar, a torontói egyetem izotópos kémikusa.
Az izotóp jelek azonban finomak, a legjobb, ha a spektrométerek a mars felületére kerülnek, nem pedig egy keringő űrhajó pályájára.
És vannak komplikációk. Egyrészről a 10 milliárd rész (ppb) átlagos marsi metánszint túl halvány lehet a pontos izotópméréshez, még a Marsra helyezett spektroszkóphoz is. Ezenkívül a metán C-12 és C-13 aránya önmagában nem mindig igazolja az életet. Például az „Elveszett város” hidrotermikus szellőzőtere az Atlanti-óceánon nem mutatott egyértelmű izotóp aláírást - mondja James Kasting, a Penn Állami Egyetem föld- és ásványtudományi professzora.
"A metán nem olyan erősen frakcionált, de úgy gondolják, hogy biológiai is lehet" - mondja Kasting. „A Lost Citynél nem tudod kitalálni, vajon biológiai-e vagy sem az izotópok szerint. Hogyan fogjuk kitalálni ezt a Marson?
A keresés kibővítésével reagál Sherwood Lollarra. Csak a szén mérése helyett a hidrogén izotópok mérését javasolja, mivel a biológiai rendszerek a hidrogént (H) és a nehezebb deutériumot (2H) is részesítik előnyben.
A második megközelítés a metánhoz kapcsolódó hosszabb, nehezebb szénhidrogénekre - etánra, propánra és butánra - vonatkozna, amelyek néha megjelennek a biogén vagy abiogenikus metán esetében. Sherwood Lollar észlelte ezeket a szénhidrogéneket, miközben a kanadai pajzs ősi szikláinak pórusaiba csapdába eső abiogén metánt vizsgálta, amely egy nagy prekambriai mulatságú kőzet. „Amikor a víz nagyon-nagyon hosszú ideig csapdába esik” - mondja a víz és a kőzet közötti abiogén reakció metánból, etánból, propánból és butánból.
Ha a hosszabb láncú abiogén szénhidrogéneket valaha észlelünk a marsi légkörben, hogyan lehet megkülönböztetni azokat a hasonló szénhidrogénektől, amelyek a kerogén bomlástermékei, amelyek az élő anyagok bomlásának maradványai? A válasz, amelyet Sherwood Lollar megismétel, megtalálható az izotópokban. Az abiogén szénhidrogénláncok nagyobb arányban tartalmaznák a nehezebb izotópokat, mint a kerogén lebontásából származó szénhidrogénláncok.
„A Mars felé irányuló jövőbeli látogatások során magasabb szénhidrogének és metán jelenlétét tervezik kutatni” - mondja Sherwood Lollar. "Ha ez az izotopikus minta felismerhető például a marsi-metánban és az etánban, akkor ez az információ segíthet az abiogenikus és a biogenikus eredet megoszlásában."
Az izotópok kiemelkedő szerepet töltenek be számos közelgő űrmisszióban, amelyek a metán rejtély bizonyítékainak növekvő szomjúságát enyhíthetik:
* A 2007. augusztusában elindítandó Phoenix-parti jéggazdag régióba megy az Északi-sark közelében, és „feltárja a szennyeződést és elemzi a szennyeződést a jéggel együtt” - mondta William Boynton az arizonai egyetemen. ki irányítja a missziót. A talaj tömegspektrométere a talajban csapdába esett metán izotópokat fog mérni, ha a koncentráció elegendő. "Nem tudjuk megmérni az izotóp arányt [a légkörben], mert nem lesz elég magas koncentráció" - mondja Boynton.
* A Mars Science Laboratory, amelyet valamikor 2009 és 2011 között indítanak, egy 3000 kg-os, hatkerék-rover, tudományos műszerekkel tele. A hangolható lézer-spektrométer és a tömegspektrométer-gázkromatográf képes mind a szén, mind más elemek izotóp-arányainak kibírására.
* A Beagle 3, az Egyesült Királyságban az elveszett űrben lévő Beagle 2 utódja, továbbfejlesztett tömegspektrométert hordozhat, amely képes mérni a szén izotóp arányát, ám a projektet még jóvá kell hagyni. A kézműves legalább 2009-ig nem indulna.
Ezen indulási dátumoktól kezdve egyértelművé válik, hogy a zsűri ezt a ki-bűnözőt évekig elkülönítve kell tartani, amíg a tudományos tárgyalóteremben nem állnak rendelkezésre adatok a Marson lévő metánforrásról. Ezen a ponton méltányos azt mondani, hogy sok szakértő tanú meglehetősen komolyan veszi a biogén forrás lehetőségét. Például Vladimir Krasnopolsky, aki a bolygón metánt találó egyik csapatot vezette, azt mondja: „Szerintem a baktériumok valószínű metánforrások a Marson, a legvalószínűbb forrás”. De azt várja el, hogy a mikrobák oázákban találhatók, „mivel a marsi feltételek nagyon ellenségesek az életre. Úgy gondolom, hogy ezek a baktériumok előfordulhatnak olyan helyeken, ahol meleg és nedves a helyzet. "
Ez a megfigyelés arra utal, hogy mindenki nyerhet olyan helyzetben, akik életüket akarják megtalálni a Marson - mondja Timothy Kral, az Arkansasi Egyetem, aki metanogéneket termeszt megélhetés céljából. Ha, amint a számítások sugallják, az aszteroidák és üstökösök valószínűleg nem szállítanak metánt a Marsba, akkor vagy a metánt előállító szervezeteknek a felszínen kell élniük, vagy van egy olyan hely, ahol elég meleg ahhoz, hogy az abiogenikus generációt elindítsák.
"Annak ellenére, hogy ez nem közvetlenül jelzi az életet, azt jelzi, hogy melegszik" - mondja Kral. Ilyen körülmények között "van hő, energia az organizmusok növekedéséhez".
Sok változott az elmúlt évben. Kral, aki egy tucat évet töltött a metanogének növekedésével egy szimulált marsi környezetben, azt mondja: “Múlt év előtt, amikor az emberek azt kérdezték, gondolom-e, hogy van-e élet a Marson, felkuncognék. Nem lennék ebben a vállalkozásban, ha nem gondolnám, hogy lehetséges, de egyetlen életre sem volt valós bizonyíték. Aztán hirtelen, tavaly, metánt találtak a légkörben, és hirtelen van egy darab valódi tudományos bizonyíték, amely azt mondja, hogy lehetséges ”, hogy a Mars a második élő bolygó.
Eredeti forrás: NASA Astrobiology
