Marte. Credit imagine: NASA Faceți clic pentru a mări
Microbii care produc metanul găsit pe Marte sau gazul hidrocarbonat provine din procese geologice? Este întrebarea la care toată lumea vrea să răspundă, dar nimeni nu poate. Ce va fi nevoie pentru a convinge juriul?
Mulți experți au declarat pentru Astrobiology Magazine că cel mai bun mod de a judeca dacă metanul are o origine biologică este să analizezi raportul dintre carbon-12 (C-12) și carbon-13 (C-13) din molecule. Organismele vii preiau în mod preferențial izotopii C-12 mai ușori, deoarece adună metanul și semnătura chimică rămâne până când molecula este distrusă.
„Poate fi o modalitate de a distinge originea metanului, indiferent dacă este biogen sau nu, folosind măsurători de izotopi stabile”, spune Barbara Sherwood Lollar, chimist izotop la Universitatea din Toronto.
Dar semnalele izotopilor sunt subtile, cel mai bine efectuate de spectrometre precise plasate pe suprafața marțiană, mai degrabă decât pe o orbită a navei spațiale.
Și există complicații. În primul rând, un nivel mediu de metan marțian de 10 părți pe miliard (ppb) poate fi prea slab pentru măsurarea exactă a izotopilor, chiar și pentru un spectroscop pus pe Marte. De asemenea, raportul C-12 la C-13 de metan nu este întotdeauna o dovadă a vieții. De exemplu, câmpul de aerisit hidrotermic „Lost City” din Oceanul Atlantic nu a arătat o semnătură clară de izotop, spune James Kasting, profesor de științe ale pământului și mineralelor la Penn State University.
"Metanul nu este atât de puternic fracționat, dar ei cred că ar putea fi biologic", spune Kasting. „La Orașul pierdut, nu vă puteți da seama dacă este biologic sau nu de către izotopi. Cum vom descoperi asta pe Marte? ”
Prin extinderea căutării, răspunde Sherwood Lollar. În loc să măsoare doar carbonul, ea sugerează măsurarea izotopilor de hidrogen, deoarece sistemele biologice preferă și hidrogenul (H) decât cel mai greu deuteriu (2H).
O a doua abordare ar avea în vedere hidrocarburile mai lungi și mai grele - etan, propan și butan - care sunt legate de metan și care apar uneori cu metan biogen sau abiogen. Sherwood Lollar a detectat aceste hidrocarburi în timp ce a investigat metanul abiogen prins în pori în rocile antice din scutul canadian, un depozit mare de rocă igienă precambriană. „Când apa este prinsă în perioade foarte lungi,” spune ea, o reacție abiogenă între apă și rocă face metan, etan, propan și butan.
Dacă hidrocarburile abiogene cu lanț mai lung sunt detectate vreodată în atmosfera marțiană, cum am putea să le distingem de hidrocarburi similare care sunt produsele de descompunere ale kerogenului, rămășiță a materiei vii în descompunere? Răspunsul, repetă Sherwood Lollar, poate fi găsit în izotopi. Lanțurile de hidrocarburi abiogene vor conține o proporție mai mare de izotopi mai grei decât lanțurile de hidrocarburi derivate din descompunerea kerogenului.
„Misiunile viitoare pe Marte intenționează să caute prezența hidrocarburilor mai mari, precum și metan”, spune Sherwood Lollar. „Dacă acest model izotopic poate fi identificat în metan martian și etan, de exemplu, atunci acest tip de informații ar putea ajuta la rezolvarea originii abiogene sau biogene.”
Izotopii se remarcă în mai multe misiuni spațiale viitoare care ar putea reduce setea crescândă de dovezi cu privire la misterul metanului:
* Debarcaderul Phoenix, programat pentru lansare în august 2007, va merge într-o regiune bogată în gheață de lângă Polul Nord și va „săpa murdăria și va analiza murdăria, împreună cu gheața”, spune William Boynton de la Universitatea din Arizona, cine va conduce misiunea. Spectrometrul de masă al terenului va măsura izotopii în orice metan prins în sol, dacă concentrația este suficientă. „Nu vom putea măsura raportul izotopilor [în atmosferă], pentru că nu va fi o concentrație suficient de mare”, spune Boynton.
* Laboratorul de Știință Mars, programat pentru lansare cândva între 2009 și 2011, este un rover de 3000 de kilograme, cu șase roți, ambalat cu instrumente științifice. Spectrometrul laser reglabil și cromatograful spectrometru de masă-gaz pot fi ambele capabile să elimine raporturile izotopilor de carbon și alte elemente.
* Beagle 3, succesorul Beagle 2 pierdut în spațiul britanic, poate avea un spectrometru de masă îmbunătățit, capabil să măsoare raporturile de izotopi de carbon, dar proiectul încă nu a fost aprobat. Ambarcațiunea nu s-ar lansa până cel puțin în 2009.
Din aceste date de lansare, este clar că juriul de pe cine trebuie să rămână sechestrat ani de zile, până când datele grele despre sursa de metan de pe Marte pot fi difuzate în sala de judecată științifică. În acest moment, este corect să spunem că mulți martori experți iau în serios posibilitatea unei surse biogene. De exemplu, Vladimir Krasnopolsky, care a condus una dintre echipele care au găsit metan pe planetă, spune: „Bacteriile, cred eu, sunt surse plauzibile de metan pe Marte, cea mai probabilă sursă”. Dar se așteaptă ca microbii să fie găsiți în oaze, „deoarece condițiile marțiene sunt foarte ostile vieții. Cred că aceste bacterii pot exista în anumite locații în care condițiile sunt calde și umede. "
Această observație indică o posibilă situație câștig-câștig pentru cei care doresc să își găsească viața pe Marte, spune Timothy Kral, de la Universitatea din Arkansas, care crește metanogeni pentru o viață. Dacă, după cum sugerează calculele, asteroizii și cometele nu sunt susceptibile să furnizeze metan pe Marte, atunci fie organisme producătoare de metan trebuie să trăiască în suburbiu, fie există un loc unde este suficient de cald pentru generarea abiogenă.
„Deși nu este o indicație directă asupra vieții, este un indiciu că există încălzire”, spune Kral. În aceste condiții, „există căldură, energie pentru ca organismele să crească.”
S-au schimbat multe în ultimul an. Kral, care a petrecut o duzină de ani cultivând metanogeni într-un mediu marțian simulat, spune: „Înainte de anul trecut, când oamenii au întrebat dacă am crezut că există viață pe Marte, aș râde. Nu aș fi în această afacere dacă nu credeam că este posibil, dar nu există dovezi reale pentru vreo viață. Apoi, dintr-o dată, anul trecut, au găsit metan în atmosferă și deodată avem o dovadă științifică reală care spune că este posibil ”ca Marte să fie a doua planetă vie.
Sursa originală: Astrobiologia NASA
