Mars. İmaj kredisi: NASA Ayrıntı için tıklayınız
Mikroplar Mars'ta bulunan metanı mı üretiyorlar, yoksa hidrokarbon gazı jeolojik süreçlerden mi geliyor? Bu herkesin cevaplamak istediği soru, ama kimse cevaplayamıyor Jüriyi ikna etmek için ne gerekiyor?
Birçok uzman Astrobiyoloji Dergisi'ne, metanın biyolojik kökenli olup olmadığına karar vermenin en iyi yolunun moleküllerde karbon-12 (C-12) ile karbon-13 (C-13) oranına bakmak olduğunu söyledi. Canlı organizmalar tercihen metanı birleştirirken daha hafif C-12 izotoplarını alırlar ve molekül imha oluncaya kadar kimyasal imza kalır.
Toronto Üniversitesi'nde izotop kimyacısı Barbara Sherwood Lollar, “Biyojenik olsun olmasın, metan kökenini kararlı izotop ölçümleri kullanarak ayırt etmenin bir yolu olabilir” diyor.
Ancak izotop sinyalleri ince, en iyi yörüngesindeki bir uzay aracı yörüngesine değil, Mars yüzeyine yerleştirilen doğru spektrometrelerle gerçekleştirilir.
Ve komplikasyonlar var. Birincisi, Mars'a yerleştirilen bir spektroskop için bile, doğru izotop ölçümü için milyarda 10 kısım ortalama bir Mars metan seviyesi (ppb) çok zayıf olabilir. Ayrıca, tek başına metanın C-12 / C-13 oranı her zaman hayatın kanıtı değildir. Örneğin, Atlantik Okyanusu'ndaki “Kayıp Şehir” hidrotermal havalandırma alanı net bir izotop imzası göstermedi, diyor Penn State Üniversitesi'nde yer ve mineral bilimi profesörü James Kasting.
“Metan o kadar güçlü bir şekilde parçalanmış değil, ama yine de biyolojik olabileceğini düşünüyorlar” diyor Kasting. “Kayıp Şehir'de biyolojik olup olmadığını izotoplardan anlayamazsınız. Mars'ta bunu nasıl bulacağız? ”
Aramayı genişleterek Sherwood Lollar yanıtlar. Sadece karbonu ölçmek yerine, hidrojen izotoplarını ölçmeyi önerir, çünkü biyolojik sistemler ayrıca daha ağır döteryuma (2H) hidrojen (H) tercih eder.
İkinci bir yaklaşım, metan ile ilişkili olan ve bazen biyojenik veya abiyojenik metanla ortaya çıkan daha uzun, daha ağır hidrokarbonlara (etan, propan ve bütan) bakacaktır. Sherwood Lollar, bu hidrokarbonları, büyük bir Precambrian magmatik kaya yatağı olan Kanada Kalkanı'ndaki antik kayalarda gözeneklere sıkışmış abiojenik metanı araştırırken tespit etti. Su ve kaya arasındaki abiojenik reaksiyon metan, etan, propan ve bütan yapar “Su çok, çok uzun süreler boyunca tuzağa düştüğünde” diyor.
Mars zincirinde daha uzun zincirli abiojenik hidrokarbonlar tespit edilirse, onları ayrışan canlı maddenin bir parçası olan kerojenin parçalanma ürünleri olan benzer hidrokarbonlardan nasıl ayırt edebiliriz? Sherwood Lollar'ın tekrarladığı cevap, izotoplarda bulunabilir. Abiyojenik hidrokarbon zincirleri, kerojenin parçalanmasından türetilen hidrokarbon zincirlerinden daha yüksek oranda daha ağır izotoplar içerecektir.
Sherwood Lollar, "Mars'a gelecekteki misyonlar, daha yüksek hidrokarbonların yanı sıra metan varlığını aramayı planlıyor" diyor. “Bu izotopik desen örneğin Mars'ta metan ve etanda tanımlanabiliyorsa, bu tür bilgiler biyojenik kökene karşı abiojenik çözülmeye yardımcı olabilir.”
İzotoplar, metan gizemine dair kanıtlar için artan susuzluğu giderebilecek yaklaşan uzay görevlerinde belirgin bir şekilde yer alıyor:
* Arizona Üniversitesi'nden William Boynton, Ağustos 2007'de piyasaya sürülmesi planlanan Phoenix Lander, Kuzey Kutbu yakınlarındaki buz zengini bir bölgeye gidecek ve “kiri kazıp kiri analiz edecek” diyor. Görevi kim yönetecek. Toplayıcının kütle spektrometresi, konsantrasyon yeterliyse, toprağa hapsolmuş herhangi bir metandaki izotopları ölçecektir. Boynton, “[Atmosferdeki] izotop oranını ölçemeyiz, çünkü yeterince yüksek bir konsantrasyon olmayacaktır” diyor.
* 2009-2011 yılları arasında piyasaya sürülmesi planlanan Mars Bilim Laboratuvarı, bilimsel araçlarla dolu 3.000 kilogramlık altı tekerlekli bir gezici. Ayarlanabilir lazer spektrometresi ve kütle spektrometresi-gaz kromatografı, karbonun ve diğer elementlerin izotop oranlarını ortaya çıkarabilir.
* Britanya'nın uzayda kaybolan Beagle 2'sinin ardılı olan Beagle 3, karbon izotop oranlarını ölçebilen gelişmiş bir kütle spektrometresi taşıyabilir, ancak proje henüz onaylanmamıştır. Zanaat en az 2009 yılına kadar fırlatmadı.
Bu lansman tarihlerinden itibaren, Mars'taki metan kaynağına ilişkin sert veriler bilimsel mahkeme salonunda yayınlanana kadar, bu kimin hakkında jüri yıllarca tecrit edilmesi gerekiyor. Bu noktada, birçok uzman tanığın biyojenik bir kaynak olasılığını oldukça ciddiye aldığını söylemek doğrudur. Örneğin, gezegende metan bulan ekiplerden birine liderlik eden Vladimir Krasnopolsky, “Bence bakteriler, Mars'ta en olası kaynak olan makul metan kaynaklarıdır” diyor. Ancak mikropların vahalarda bulunmasını bekliyor, “çünkü Mars koşulları yaşam için çok düşmanca. Bu bakterilerin koşulların sıcak ve ıslak olduğu bazı yerlerde mevcut olabileceğini düşünüyorum. ”
Mars'ta yaşam bulmak isteyenler için bu gözlem olası bir kazan-kazan durumuna işaret ediyor, yaşamak için metanojen yetiştiren Arkansas Üniversitesi'nden Timothy Kral. Hesaplamaların önerdiği gibi, asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların Mars'a metan dağıtma olasılığı yoksa, o zaman ya metan yapım organizmaları yeraltında yaşıyor olmalı ya da abiyojenik nesil için yeterince sıcak bir yer var.
Kral, “Doğrudan yaşamın bir göstergesi olmasa da, ısınmanın bir göstergesi” diyor Kral. Bu koşullarda, “organizmaların büyümesi için ısı, enerji vardır.”
Geçen yıl çok şey değişti. Simüle edilmiş Mars ortamında bir düzine yıl metanojen yetiştirerek geçiren Kral, “Geçen yıl önce insanlar Mars'ta yaşam olduğunu düşünüp düşünmediğimi sorduğunda kıkırdardım. Mümkün olduğunu düşünmezsem bu işte olmazdım, ama herhangi bir yaşam için gerçek bir kanıt yoktu. Sonra, aniden, geçen yıl, atmosferde metan buldular ve birdenbire gerçek bilimsel kanıtlara sahibiz ”diyerek Mars'ın ikinci yaşayan gezegen olması mümkün.
Orijinal Kaynak: NASA Astrobiyoloji
