Марс. Кредитна слика: НАСА Кликни за већу слику
Да ли микроби праве метан који је пронађен на Марсу, или гас угљоводоника потиче из геолошких процеса? То је питање на које сви желе да одговоре, али нико не може. Шта ће требати да убеди пороту?
Многи стручњаци су рекли за Астробиологи Магазине да је најбољи начин да се пресуди да ли метан има биолошко порекло је поглед на однос угљеника-12 (Ц-12) и угљеника-13 (Ц-13) у молекулама. Живи организми преферирано заузимају лакше изотопе Ц-12 док сакупљају метан, а тај хемијски потпис остаје све док се молекул не уништи.
"Може постојати начин разликовања порекла метана, биогеног или не, употребом стабилних мерења изотопа", каже Барбара Схервоод Лоллар, хемичарка из изота на Универзитету у Торонту.
Али изотопски сигнали су суптилни, најбоље их изводе прецизни спектрометри постављени на површини Марса, а не на орбити свемирске летјелице.
И постоје компликације. Као прво, просечан марсовски ниво метана од 10 делова на милијарду (ппб) може бити сувише слаб за прецизно мерење изотопа, чак и за спектроскоп постављен на Марс. Такође, однос метана Ц-12 и Ц-13 сам по себи није увек доказ живота. На пример, хидротермално одводно поље „Изгубљени град“ у Атлантском океану није показало јасан изотопски потпис, каже Јамес Кастинг, професор науке о земљи и минералима на Пенн Стате Университи.
"Метан није толико фракционалан, али они и даље мисле да је биолошки", каже Кастинг. „У Изгубљеном граду не можете схватити да ли су изотопи биолошки или не. Како ћемо то схватити на Марсу? "
Ширењем претраге одговара Схервоод Лоллар. Уместо да мери само угљеник, она предлаже да се измеру изотопи водоника, јер биолошки системи такође преферирају водоник (Х) од тежег деутеријума (2Х).
Други приступ би гледао на дуже, теже угљене угљоводонике - етан, пропан и бутан - који су повезани са метаном, а који се понекад јављају са биогеним или абиогеним метаном. Схервоод Лоллар је открио ове угљоводонике док је испитивао абиогени метан заробљен у порама у древним стијенама у Канадском штиту, великом лежишту магнетне стене предкамбријске. "Када вода зароби у веома, веома дугим временским периодима", каже она, абиогена реакција воде и стене ствара метан, етан, пропан и бутан.
Ако се икада у марсовској атмосфери открију абиогени угљиководици са дужим ланцем, како их разликовати од сличних угљоводоника који су продукти распада керогена, остатка распадљиве живе материје? Одговор, понавља Схервоод Лоллар, могао би се наћи у изотопима. Абиогени ланци угљоводоника садрже већи део тежих изотопа од угљоводоничних ланаца добијених распадом керогена.
„Будуће мисије на Марс планирају да потраже присуство више угљоводоника и метана“, каже Схервоод Лоллар. „Ако се овај изотопски образац може идентификовати, на пример, у марсовском метану и етану, онда би ова врста информација могла да помогне у решавању абиогених насупрот биогеном пореклу.“
Изотопи су истакнути у неколико предстојећих свемирских мисија које би могле угушити растућу жеђ за доказима о метанској мистерији:
* Феникса земља, предвиђена за лансирање у августу 2007. године, отићи ће у ледено подручје близу Северног пола и „ископати прљавштину и анализирати прљавштину заједно са ледом“, каже Виллиам Боинтон са Универзитета у Аризони, ко ће водити мисију. Масени спектрометар ландера ће измерити изотопе у било којем метану заробљеном у земљи, ако је концентрација довољна. "Нећемо бити у могућности да измеримо омјер изотопа [у атмосфери], јер то неће бити довољно висока концентрација", каже Боинтон.
* Марс научна лабораторија, која би требало да буде покренута између 2009. и 2011., је ровер са шест точкова од 3.000 килограма и напуњен научним инструментима. Подесиви ласерски спектрометар и масени спектрометар-гасни хроматограф могу бити у стању да изваде изотопске омјере угљеника и других елемената.
* Беагле 3, наследник британског изгубљеног свемира Беагле 2, може имати побољшани масни спектрометар који може да мери омјере изотопа угљеника, али пројекат тек треба да буде одобрен. Летелица не би била лансирана најмање 2009. године.
Од ових датума лансирања јасно је да ће порота за овог ког ионако мора остати скривена годинама, док се у научној судници не могу објавити тешки подаци о извору метана на Марсу. У овом тренутку, фер је рећи да многи вештаци прихватају могућност биогеног извора прилично озбиљно. На пример, Владимир Краснополски, који је водио један од тимова који су пронашли метан на планети, каже: "Мислим да су бактерије веродостојни извори метана на Марсу, највероватнији извор." Али очекује да ће се микроби наћи у оазама, „јер су марсовски услови веома непријатељски настројени према животу. Мислим да ове бактерије могу постојати на неким локацијама где су услови топли и влажни. "
То запажање указује на могућу ситуацију „вин-вин“ за оне који желе пронаћи живот на Марсу, каже Тимотхи Крал са Универзитета у Аркансасу, који узгаја метаногенове за живот. Ако, како прорачун сугерира, астероиди и комете вероватно неће достављати метан на Марс, тада или организми који стварају метан морају да живе у подземљу, или постоји место где је довољно топло за стварање абиогене.
„Иако то није индикација живота директно, то је показатељ да долази до загревања“, каже Крал. У тим условима „организам расте, топлота и енергија“.
У протеклој години се много тога променило. Крал, који је провео десетак година узгајајући метаногенове у симулираном марсовском окружењу, каже: „Пре прошле године, када су ме људи питали да ли мислим да постоји живот на Марсу, хихио бих се. Не бих се бавио овим послом да нисам мислио да је то могуће, али за било који живот није било стварних доказа. Онда смо изненада прошле године пронашли метан у атмосфери, а ми одједном имамо пар стварних научних доказа који говоре да је могуће „да је Марс друга жива планета.
Изворни извор: НАСА Астробиологи
