Кредит зображення: NASA / JPL
Під час інструктажу місії НАСА у вівторок про прогрес на ровері в Meridiani Planum, головний дослідник Mars Exploration Rover (MER), Стів Сквайрес представив не просто вражаючі нові свідчення про воду, а ще одну нову частину до більшої астробіологічної загадки: води та сірки. "З цією кількістю сульфату [до сорока відсотків сірчаних солей у деяких місцях поблизу місця посадки" Можливість] вам належить залучати воду ".
На думку науковців місії, вода є лише першим фрагментом головоломки в будь-якій майбутній біологічній картині для червоної планети. Цей настрій було підкреслено, враховуючи лише деякі фрагменти головоломки, які ще відсутні. Час, наприклад, є ще одним елементом, який слід розглянути. "Ми знаємо, що основні основні та незначні біогенні елементи існують на Марсі", - пише Рокко Манчінеллі, вчений інституту SETI, "Основний фактор, який визначає, чи могло виникнути життя на Марсі, полягає у визначенні того, чи рідка вода існувала на її поверхні достатньою мірою" час. Історія води лежить в межах мінералогії гірських порід. "
Житло та енергія
Але тепер, коли деякі місцеві ділянки Марса виявляють мінералогічну обіцянку саме такої води, хоча б тимчасово "просоченої" їх геологічним записом, які ще ключові інгредієнти можуть знадобитися далі, особливо для того, щоб підтримати переконливий випадок стародавнього заселення? Непросте запитання вимагає порівняння того, що знають мікробіологи про життя на Землі, тому треба почати з більш простого експерименту: як би витривалий Земний мікроб вижив сьогодні на Марсі?
Не особливо добре, на думку більшості мікробіологів. Складні проблеми низьких температур, низького тиску та дефіцитної енергії багатогранні на сьогоднішньому Марсі, навіть коли "сьогодні" прийнято включати останні десятки мільйонів років у метеорологічну історію Марса.
Порівняно із середньою температурою Землі 15 градусів (59 F), Марс у всьому світі має середню температуру -53 C (-63,4 F). У той час як перехідні температури періодично піднімаються над точкою замерзання води в екваторіальних районах навколо обох десантних майданчиків, для більшості біологічних сценаріїв необхідний прискорений прийом основного тепла. Житловий випадок для червоної планети зазвичай представляє давно загублений Марс - той, який був вологішим і теплішим, ніж те, що може здатися ворожим навіть найскладнішим формам життя, відомим сьогодні.
Наступне покоління кращих мікробів, десульфотомакулум
Але як тільки буде виявлено джерело води, можливо, більшою безпосередньою проблемою на Марсі є дуже тонка та недихаюча атмосфера, яка становить лише один відсоток тиску на рівні моря на Землі. Якщо потрапити на поверхню, мікроб на Марсі сьогодні швидко висушить і замерзне. Тобто, якщо тільки воно не могло б зняти сплячку, як тільки навколишнє середовище виявилося крайнім для його прихильної біології. Обіцяючий мікробний кандидат повинен створити певні засоби для спортування, оскільки це виявиться великим плюсом зимувати протягом тривалих періодів, коли марсіанська погода виявилася негостиною.
Вчених, заінтригованих давніми, і поки що, місцевими водними доказами, виявленими поблизу місця "Можливість", поставили спекулятивне питання: чи спороутворюючі бактерії, що відновлять сульфати, запропонують новий модельний організм для наступного покоління марсових мисливців на мікроби?
За словами одного з ветеранів вікінгів та члена наукової групи МЕР, Бентона Кларка, один з таких кандидатів був провідним претендентом на вивітрювання суворих марсіанських умов, які в противному випадку можуть смертельно піддавати мікробі. Кларк з Локхіда Мартіна в Денвері сказав: "У мене завжди був улюблений організм, Десульфотомакулум, який є організмом, який може жити сульфатом, як ми знаходимо в цих скелях".
Починаючи з 1965 р., Коли спор-колишнє було вперше виявлено та класифіковане, його біологія запропонувала одні з найкращих крайнощів щодо мікробної життєздатності. Життя без сонячного світла під час формування спор, коли погода холодна чи суха, може зробити цей витривалий організм зразком для розгляду серед майбутніх учених планети.
Незалежність примітивної сонячної енергії
Вільно, назва Desulfotomaculum означає "ковбасу", яка зменшує сполуки сірки. Це організм у формі стрижня; з латинської мови -tomaculum означає "ковбаса". Десульфотомакулум - це анаероб, тобто він не потребує кисню. Наземно він знаходиться у ґрунті, воді та геотермальних районах, а також у кишечнику комах та тваринних румнів. Її життєвий цикл залежить від відновлення сполук сірки, таких як сульфат магнію (або солей епсома), до сірководню.
Мікроби, що метаболізують сірку, використовують дуже примітивну форму вироблення енергії: їх хімічна дія настільки ж важлива, як і їх безпосереднє місце проживання. З того, що ми знаємо про умови на ранній Землі, ймовірно, було спекотно, і було багато ультрафіолету (УФ). Це було відновлення атмосфери, тому такі речі, як сірководень як неорганічне джерело енергії, ймовірно, були доступними для використання. На Землі деякі види Desulfotomaculum оптимально ростуть при 30-37 C, але можуть рости при інших температурах залежно від того, який з майже 20 видів Desulfotomaculum культивується.
На фригідній сухій планеті, віддаленій від Сонця, все, що успішно метаболізується, також отримало б користь від деяких нових шляхів, крім фотосинтезу для отримання енергії. Дивно, хоча деякі види небезпеки радіації на Марсі можуть бути підступними, нестача УФ-сонячного світла сама по собі є безпосередньою проблемою. Який вид та інтенсивність сонячного світла можуть бути найбільш корисними для життя на Землі, багатого на зелені чи хлорофіли? Або коли мікроб може процвітати лише з корисним відтінком від покриття ґрунту або темного скелястого перекриття. Діяти без прямих сонячних променів може бути марсіанською нормою.
“[Десульфотомакулум] потрібно трохи водню, щоб піти з цим, але [сірка] є його джерелом енергії. Він може працювати незалежно від сонця, - сказав Кларк. "Причина, що мені подобається в останньому організмі, полягає в тому, що він також може утворювати спори, тому він може зимувати в цей проміжок часу на Марсі між теплішими заклинаннями і відмінностями [сонячної] косоокості, про які ми знаємо".
"Отже, крім фізичних доказів скам'янілостей," сказав Кларк, "ви можете мати хімічні докази. Виявляється, сірка є одним із тих слідів, які досить добре спрацьовують при ізотопному фракціонуванні. Коли живі організми обробляють сірку, вони мають тенденцію до фракціонування ізотопів по-різному від геологічних чи мінералогічних способів ... Отже, існують організми та ізотопні способи їх пошуку. Щоб зробити ізотопний аналіз, ви, ймовірно, будете мати зразки на Землі. "
Збереження життя
Геолог MIT Джон Гротцингер вирішив складне питання про те, як майбутній планувальник місій може почати формувати загальну біологічну стратегію. Після успішної посадки біля такого типу відслонення на майданчику "Можливість", чи може майбутня місія Марса шукати докази викопного життя? «Відповідь на це питання дуже проста. На Землі, що є єдиним досвідом, який ми маємо, знайти копалини, що збереглися в древніх скелях, дуже рідко. Ви повинні зробити все можливе, щоб оптимізувати ситуацію для їх збереження ».
З самого початку місії "Opportunity" Ендрю Кнолл, гарвардський палеонтолог та член наукової команди MER заявив журналу Astrobiology, що: "Справжнє питання, про яке хочеться мати на увазі, думаючи про Мерідіані, - це: що, якщо такі є, підписи що біологія насправді зберігається в діагенетично стійких породах? .. Якщо вода присутня на марсіанській поверхні протягом 100 років кожні 10 мільйонів років, це не дуже цікаво для біології. Якщо він присутній 10 мільйонів років, це дуже цікаво. "
"Ви переживаєте спочатку про збереження", - підкреслив Гротцингер. «Ви орієнтуєтеся на свою стратегію для оптимізації збереження. Якщо щось там було, ці умови можуть бути ідеальними для часових капсул ... але це щось складне. … Ми хочемо закликати до цього обережно тлумачити ці результати ».
«Будьте в курсі, - підсумував Сквайрес.
Оригінальне джерело: NASA / Astrobiology Magazine
