Resim kredisi: NASA / JPL
Salı günkü NASA misyonu, Mars Exploration Rover (MER) baş araştırmacısı Meridiani Planum'daki gezici ile ilerleme hakkında brifing sırasında Steve Squyres sadece yeni su kanıtları değil, aynı zamanda daha büyük astrobiyolojik bulmacanın yeni bir parçası olan su ve kükürt tanıttı. “Bu miktardaki sülfatla [Fırsat iniş alanının yakınındaki bazı yerlerde yüzde kırk kadar sülfür tuzları], su bulundurmanız gerekir.”
Ancak görev bilim adamlarına göre su, Kızıl gezegen için gelecekteki herhangi bir biyolojik resimde ilk bulmaca parçası. Bu duygu, hala eksik olan bulmaca parçalarından sadece birkaçı dikkate alınarak vurgulanmıştır. Örneğin zaman henüz dikkate alınması gereken bir unsurdur. SETI Enstitüsü'nden bilim adamı Rocco Mancinelli, “Mars'ta temel majör ve minör biyojenik elementlerin var olduğunu biliyoruz,” diye yazdı: “Mars'ta yaşamın ortaya çıkıp çıkmayacağını belirlemenin birincil faktörü, yüzeyinde sıvı suyun yeterli olup olmadığını belirlemede yatıyor saati. Suyun tarihi kayaların mineralojisinde yatmaktadır. ”
Yaşanabilirlik ve Enerji
Ancak şimdi Mars'ın bazı yerel bölümleri, jeoloji kayıtlarına en azından geçici olarak “batırılmış” mineralojik vaatler gösterdiğine göre, özellikle eski habitat için ikna edici bir durumu desteklemek için başka hangi önemli bileşenlere ihtiyaç duyulabilir? Zor soru, mikrobiyologların Dünya'daki yaşam hakkında bildikleriyle karşılaştırmak için yalvarıyor, bu yüzden daha basit bir deneyle başlamalıyız: Sağlam bir Dünya mikropu bugün Mars'ta nasıl hayatta kalacaktı?
Çoğu mikrobiyoloğa göre özellikle iyi değil. Düşük sıcaklıklar, düşük basınçlar ve kıt enerji gibi bileşik problemler, bugünün Mars'ında, 'bugün' Mars'ın meteorolojik tarihinin son on milyonlarca yılını kapsayacak şekilde alınsa bile, çok yönlüdür.
Dünya'nın ortalama sıcaklığı 15 C (59 F) ile karşılaştırıldığında, Mars küresel olarak ortalama -53 C (-63,4 F) sıcaklığa sahiptir. Geçici sıcaklıklar zaman zaman her iki iniş sahasının çevresindeki ekvatoral bölgelerde suyun donma noktasının üzerine çıkarken, biyolojik senaryoların çoğunun temel sıcaklığın artırılması gerekir. Kızıl gezegen için yaşanabilir bir vaka genellikle uzun süredir kayıp olan bir Mars ortaya çıkarır - bu, bugün bilinen en zorlu yaşam formlarına bile düşmanca görünebilecek olandan daha ıslak ve daha sıcaktır.
Yeni Nesil Daha İyi Mikroplar, Desulfotomaculum
Ancak bir su kaynağı belirlendikten sonra, belki de Mars'taki en büyük acil sorun, Dünya'nın deniz seviyesi basıncının sadece yüzde biri olan çok ince ve nefes alabilen atmosferdir. Yüzeyde maruz kalırsa, bugün Mars'taki bir mikrop çabucak kurulacak ve donacaktır. Yani, çevre kendi tercih ettiği biyolojiye aşırı dönüş yaptıktan sonra bir tür hazırda bekletme modunu kaldıramadığı sürece. Gelecek vaat eden bir mikrobiyal aday, Mars havalarının kaçınılmaz hale geldiği zaman uzun süre kış uykusuna yatmak için büyük bir artı olacağını kanıtlayacağı için spor yapmak için bazı yollar geliştirmelidir.
Fırsat alanı yakınında ortaya çıkarılan eski ve şimdiye kadar yerel su kanıtlarının ilgisini çeken bilim adamları, spekülatif soruyu ortaya koydu: spor oluşturan, sülfat azaltan bakteriler, yeni nesil Mars'ın mikrop avcıları için yeni bir model organizma sunacak mı?
Bir kıdemli Viking ve MER bilim ekibi üyesi Benton Clark'a göre, böyle bir aday, aksi takdirde bir mikropu ölümcül bir şekilde strese sokabilecek sert martian koşullarını havalandırmak için önde gelen bir yarışmacı oldu. Denver'daki Lockheed Martin'den Clark, “Bu kayalarda bulduğumuz gibi her zaman en sevdiğim organizma, sülfattan yaşayabilecek bir organizma olan Desulfotomaculum'um oldu” dedi.
1965'ten beri, spor oluşturucu ilk keşfedildiğinde ve sınıflandırıldığında, biyolojisi mikrobiyal hayatta kalma için en iyi uçlardan bazılarını teklif etti. Hava soğuduğunda veya kuruduğunda spor yaparken güneşsiz yaşamak, bu dayanıklı organizmayı gelecekteki gezegen bilimcileri arasında dikkate alınması gereken bir model haline getirebilir.
İlkel Güneş Enerjisi Bağımsızlığı
Gevşek olarak, Desulfotomaculum adı, kükürt bileşiklerini azaltan bir 'sosis' anlamına gelir. Çubuk şeklindeki bir organizmadır; Latince, tomakulum, 'sosis' anlamına gelir. Desulfotomaculum bir anaerobdur, yani oksijen gerektirmez. Karasal olarak, toprak, su ve jeotermal bölgelerde ve böceklerin ve hayvan rumenlerinin bağırsaklarında bulunur. Kullanım ömrü, magnezyum sülfat (veya epsom tuzları) gibi sülfür bileşiklerinin hidrojen sülfüre indirgenmesine bağlıdır.
Sülfür metabolize eden mikroplar çok ilkel bir enerji üretimi biçimi kullanırlar: kimyasal eylemleri yakın yaşam alanları kadar önemlidir. Erken Dünya'daki koşullar hakkında bildiklerimizden, muhtemelen sıcaktı ve çok fazla ultraviyole (UV) vardı. İndirgeyici bir atmosferdi, bu nedenle inorganik bir enerji kaynağı olarak hidrojen sülfür gibi şeyler muhtemelen mevcut olan şeydi. Dünya'da, bazı Desulfotomaculum türleri 30-37 ° C'de en uygun şekilde büyür, ancak yaklaşık 20 Desulfotomaculum türünün hangisinin kültürlendiğine bağlı olarak diğer sıcaklıklarda büyüyebilir.
Güneş'ten uzak, kuru ve kuru gezegende, başarılı bir şekilde metabolize olan her şey, enerji üretmek için fotosentez dışındaki bazı yeni yollardan da faydalanacaktır. Şaşırtıcı bir şekilde Mars'taki bazı radyasyon tehlikeleri hain olsa da, UV güneş ışığının eksikliği acil bir sorundur. Dünyadaki yeşil veya klorofil bakımından zengin yaşam için ne tür güneş ışığı ve yoğunluk en yararlı olabilir? Veya bir mikrop sadece toprak örtüsünün veya karanlık bir kayalık çıkıntısının yararlı gölgesi ile ne zaman gelişebilir? Doğrudan güneş ışığı olmadan yapmak Marslı bir norm olabilir.
“[Desulfotomaculum] bunun için biraz hidrojene ihtiyaç duyar, ancak [kükürt] enerji kaynağıdır. Güneşten bağımsız olarak çalışabilir ”dedi Clark. “İkinci organizmayı sevmemin nedeni, sporlar da oluşturabilmesidir, bu nedenle Mars'taki bu geçici zamanlar boyunca daha sıcak büyüler ve bildiğimiz [güneş] eğikliğindeki farklılıklar arasında kış uykusuna yatar.”
Clark, “Yani fosillerin fiziksel kanıtlarına ek olarak,” kimyasal kanıtlara sahip olabilirsiniz. Sülfürün, izotopik fraksiyonasyonda oldukça iyi çalışan izleyicilerden biri olduğu ortaya çıkıyor. Canlı organizmalar sülfürü işlediklerinde, izotopları jeolojik veya mineralojik yollardan farklı şekilde ayırma eğilimindedirler. Bu yüzden onu aramak için organizmalar ve izotopik yollar vardır. İzotopik analizi yapmak için muhtemelen örnekleri Dünya'ya geri vereceksiniz. ”
Hayatı Koruma
MIT jeoloğu John Grotzinger, gelecekteki bir görev planlamacısının genel bir biyolojik stratejiyi nasıl formüle etmeye başlayabileceği konusunda zorlayıcı bir soru aldı. Fırsat alanında bu tür bir çıkıntının yakınına başarıyla inildikten sonra, gelecekteki bir Mars'ın görevi fosil hayatının kanıtını arayabilir mi? “Bu sorunun cevabı çok basit. Sahip olduğumuz tek deneyim olan Dünya'da, antik kayalarda korunmuş fosiller bulmak çok nadirdir. Durumu korumak için optimize etmek için elinizden geleni yapmanız gerekiyor. ”
Fırsat misyonunun başlangıcından itibaren, Harvard paleontoloğu ve MER bilim ekibinin üyesi Andrew Knoll Astrobiyoloji Dergisi'ne şunları söyledi: “Meridiani hakkında düşünürken akılda tutulması gereken asıl soru şudur: Varsa imzaları biyoloji aslında diyajenetik olarak kararlı kayalarda korunuyor? ... Mars yüzeyinde her 10 milyon yılda bir 100 yıl boyunca su varsa, bu biyoloji için çok ilginç değildir. 10 milyon yıldır mevcutsa, bu çok ilginç. ”
Grotzinger, “Öncelikle koruma konusunda endişeleniyorsun. “Korumayı optimize etmek için stratejinizi hedefliyorsunuz. Eğer bir şey olsaydı, bu koşullar zaman kapsülleri için ideal olabilirdi ... ama bu zor bir iş. … Bu noktada bu sonuçları yorumlarken dikkatli olmak istiyoruz. ”
"Takipte kalın," diye sonlandırdı Squyres.
Orijinal Kaynak: NASA / Astrobiyoloji Dergisi
