Son birkaç on yıldır, Mars'ta devam eden çalışmalarımız gezegen hakkında çok ilginç şeyler ortaya çıkardı. 1960'larda ve 70'lerin başında, Denizci sondalar Mars'ın kuru ve soğuk bir gezegen olduğunu ve büyük olasılıkla hayattan yoksun olduğunu ortaya çıkardı. Ancak gezegen hakkındaki anlayışımız derinleştikçe, Mars'ın bir zamanlar yaşamı destekleyebilecek daha sıcak, daha ıslak bir ortama sahip olduğu biliniyor.
Bu da, amacı geçmiş yaşamın kanıtını bulmak olan birden fazla misyona ilham verdi. Bununla birlikte, bu aramadaki anahtar sorular nereye bakmalı ve ne aranmalıdır? Kansas Üniversitesi'nden araştırmacılar tarafından yürütülen yeni bir çalışmada, uluslararası bilim adamları ekibi gelecekteki görevlerin vanadyum aramasını önerdi. Bu nadir elementin, fosilleşmiş yaşam kanıtlarına giden yolu gösterebileceğini iddia ediyorlar.
Bilimsel dergide “Mikrofosillerde Vanadyum Görüntülemesi: Yeni Bir Potansiyel Biyo İmza” başlıklı çalışmaları Astrobiyoloji. Kansas Üniversitesi jeoloji profesörü Craig P. Marshall liderliğindeki uluslararası ekip, Argonne Ulusal Laboratuvarı, Saudi Aramco Jeolojik Teknik Hizmetler Bölümü, Liege Üniversitesi ve Sydney Üniversitesi'nden üyeleri içeriyordu.
Açık olmak gerekirse, Mars gibi bir gezegende yaşam belirtileri bulmak kolay bir iş değildir. Kansas Üniversitesi basın bülteninde Craig Marshall'ın belirttiği gibi:
“Burada, dünyada ve hatta Mars'ta mikrofosiller için eski tortul kayaya bakıyorsanız, çalışmalarınızı kesmişsinizdir. Dünya'da, kayalar 3.5 milyar yıldır burada ve tektonik çarpışmalar ve yeniden düzenlemeler kayalar üzerinde çok fazla stres ve baskı oluşturdu. Ayrıca, bu kayalar gömülebilir ve sıcaklık derinlikle artar. ”
Marshall ve meslektaşları makalelerinde NASA’lar gibi görevlerin Mars 2020 gezici, ESA'lar ExoMars 2020 ve diğer önerilen yüzey görevleri, fosilleşmiş yaşamın kanıtını bulmak için Raman spektroskopisini vanadyum arayışı ile birleştirebilir. Yeryüzünde bu element, biyolojik organik materyalin yavaş yavaş bozulmasıyla oluşan ham yağlar, asfaltlar ve siyah şeyllerde bulunmuştur.
Buna ek olarak, paleontologlar ve astrobiyologlar, yaşam belirtilerini aramak için bir süredir Mars'ta örneklerin hücresel bileşimlerini ortaya koyan bir teknik olan Raman spektroskopisini kullandılar. Bu bağlamda, vanadyum ilavesi, incelenen örneklerde organik yaşamın varlığını doğrulamak için biyo-imza görevi görecek materyal sağlayacaktır. Marshall'ın açıkladığı gibi:
“İnsanlar diyor ki: life Hayata benziyorsa ve Raman karbon sinyali varsa, o zaman hayatımız var. Ancak, elbette, hidrotermal menfezlerde olduğu gibi, diğer bazı işlemlerde de karbon sinyali olan mikrofosillere benzeyen karbonlu malzemeler olabileceğini biliyoruz. İnsanlar ayrıca yapay olarak mikrofosillere benzeyen harika karbon yapıları yaparlar - tamamen aynı. Bu yüzden, şimdi sadece morfoloji ve Raman spektroskopisine dayanan bir yaşam olup olmadığını anlamanın gerçekten zor olduğu bir noktada bulunuyoruz. ”
Marshall ve ortak yazarları yaşam belirtilerini aramak için vanadyum kullanarak ilk defa savunuyorlar. 2015'teki Astrobiyoloji Bilim Konferansında yaptıkları bir sunumun konusu buydu. Dahası, Marshall ve ekibi, bu tekniğin zaten NASA'ların parçası olan enstrümanları kullanarak gerçekleştirmenin mümkün olacağını vurguladı. Mars 2020 misyon.
Önerilen yöntemleri ayrıca, temel bileşime bakan X-ışını floresans mikroskopisi olarak bilinen yeni bir teknik içerir. Bu tekniği test etmek için ekip, bir zamanlar organik materyal olan (akritarch adı verilen) termal olarak değiştirilmiş organik duvarlı mikrofosilleri inceledi. Verilerinden, tartışmasız olarak organik kökenli mikrofosillerde vanadyum izlerinin bulunduğunu doğruladılar.
Marshall, “Korunmuş antik biyolojiye baktığımızdan kuşkulanılan bir gölgenin olmadığı bir mikrofosil üzerinde kavram kanıtı yapmak için akritarşları test ettik” dedi. “Düşündüğümüz bu mikrofosilin yaşı Devoniyen. Bu adamlar su mikroorganizmalarıdır - mikroalgler, bir ökaryotik hücre, bakteriyelden daha gelişmiş oldukları düşünülmektedir. Siyanobakteriyel malzemede beklediğiniz vanadyum içeriğini bulduk. ”
Bu mikro fosilleşmiş hayatın, milyarlarca yıl önce Mars'ta var olabilen yaşam türlerinden muhtemelen çok farklı olmadığını savunuyorlar. Diğer bilimsel araştırmalar, vanadyumun, ısı ve basınçtan (yani diyajenetik değişiklik) kaynaklanan bir dönüşüm sürecine giren canlı organizmalardan gelen organik bileşiklerin (klorofil gibi) bir sonucu olduğunu göstermiştir.
Başka bir deyişle, canlılar öldükten ve tortuya gömüldükten sonra, gittikçe daha fazla kaya katmanı altında gömülmenin bir sonucu olarak kalıntılarında vanadyum oluşur - yani fosilleşme. Veya Marshall'ın açıkladığı gibi:
“Vanadyum klorofil molekülünde kompleksleşir. Klorofil tipik olarak merkezde magnezyum içerir - mezar altında, vanadyum magnezyumun yerini alır. Klorofil molekülü karbonlu malzemenin içine dolanır, böylece vanadyum korunur. Garajınızda bir ipiniz varsa ve onu kaldırmadan önce sarmanız gerekir, böylece bir daha ihtiyacınız olduğunda çözebilirsiniz. Ancak garaj katında zamanla karışır, işler ona yakalanır. O ipi sert sallasanız bile, işler çıkmaz. Karışık bir karmaşa. Benzer şekilde, karbonlu malzemeye bakarsanız karışık bir karışık karbon tabakası var ve vanadyumunuz karıştı. ”
Çalışma, Argonne Ulusal Laboratuvarı'ndaki Avustralya Synchrotron ve Gelişmiş Foton Kaynağından ek destekle, hücre dışı yaşam için biyo-imzalar bulmak isteyen araştırmaları destekleyen bir ARC Uluslararası Araştırma Fonu (IREX) tarafından desteklendi. İleriye dönük olarak, Marshall ve meslektaşları karbonlu materyalleri incelemek için Raman spektroskopisini kullanmayı içeren daha fazla araştırma yapmayı umuyorlar.
Şu anda, araştırmaları Avrupa Uzay Ajansı'nın ilgisini çekmiş görünmektedir. Ayrıca Raman spektroskopisini kullanarak araştırma yapan Howell Edwards (ve çalışmaları ARC hibesi tarafından desteklenen) ESA’nın Mars Explorer ekibinin bir parçası. ExoMars 2020 rover. Ancak Marshall'ın belirttiği gibi, ekip NASA'nın çalışmalarını dikkate almasını umuyor:
“Umarım NASA'dan biri gazeteyi okur. İlginç bir şekilde, uzay sondası için X-ışını spektrometresi için birincil araştırmacı olan bilim adamı, buna PIXL diyorlar, KU zamanlarından önce Macquarie Üniversitesi'nden ilk yüksek lisans öğrencisiydi. Sanırım makaleyi e-postayla göndereceğim ve "Bu ilgi çekici olabilir" diyorum. "
Önümüzdeki on yılın Mars'a yönelik keşif görevleri için çok hayırlı bir zaman olması bekleniyor. Birden fazla rovers, yaşamın zor kanıtlarını bulmayı umarak yüzeyi keşfedecek. Bu görevler ayrıca, NASA'nın mürettebat misyonunun Mars'a 2030'lara kadar yol açmasına yardımcı olacak ve bu da astronotların tarihte ilk kez Kızıl Gezegenin yüzeyine indiğini görecek.
Aslında, bu görevler yaşamın kanıtlarını bulursa, gelecekteki Mars misyonu üzerinde derin bir etkisi olacaktır. Ayrıca, milyarlarca yıl önce hayatın sadece Dünya'da ortaya çıkmadığını bilerek, insanlığın kendisini algılaması üzerinde ölçülemez bir etkisi olacaktır!
