În ultimele decenii, studiile noastre în curs de desfășurare a lui Marte au dezvăluit câteva lucruri foarte fascinante despre planetă. În anii '60 și începutul anilor '70, Marinar sondele au relevat că Marte era o planetă uscată și friguroasă, care era cel mai probabil lipsită de viață. Dar, pe măsură ce înțelegerea noastră despre planetă s-a adâncit, s-a știut că Marte a avut cândva un mediu mai cald și mai umed, care ar fi putut susține viața.
La rândul său, aceasta a inspirat mai multe misiuni al căror scop a fost să găsească dovezi ale acestei vieți trecute. Cu toate acestea, întrebările cheie din această căutare sunt: unde să căutați și ce să căutați? Într-un nou studiu condus de cercetători de la Universitatea din Kansas, o echipă de oameni de știință internaționali a recomandat ca misiunile viitoare să caute vanadiu. Acest element rar, susțin ei, ar putea indica calea către dovezi fosilizate ale vieții.
Studiul lor, intitulat „Imaging of Vanadium in Microfossils: A New Potential Biosignature”, a apărut recent în revista științifică Astrobiologie. Condusă de Craig P. Marshall, profesor asociat de geologie la Universitatea din Kansas, echipa internațională a inclus membri din Laboratorul Național Argonne, Divizia de Servicii Tehnice Geologice din Saudi Aramco, Universitatea din Liege și Universitatea din Sydney.
Pentru a fi clar, a găsi semne de viață pe o planetă precum Marte nu este o sarcină ușoară. După cum a indicat Craig Marshall într-un comunicat de presă al Universității din Kansas:
„Ți-ai tăiat munca dacă te uiți la roca sedimentară antică pentru microfosile aici pe Pământ - și chiar mai mult pe Marte. Pe Pământ, rocile sunt aici de 3,5 miliarde de ani, iar ciocnirile și realignările tectonice au pus mult stres și presiune asupra rocilor. De asemenea, aceste roci pot fi îngropate, iar temperatura crește cu adâncimea. ”
În lucrarea lor, Marshall și colegii săi recomandă misiuni precum NASA Marte 2020 rover, ESA ExoMars 2020 rover și alte misiuni de suprafață propuse ar putea combina spectroscopia Raman cu căutarea de vanadiu pentru a găsi dovezi ale vieții fosilizate. Pe Pământ, acest element a fost găsit în uleiurile brute, asfaltele și șisturile negre care s-au format prin încetinirea lentă a materialului organic biologic.
În plus, paleontologii și astrobiologii au folosit spectroscopia Raman - o tehnică care dezvăluie compozițiile celulare ale eșantioanelor - pe Marte pentru o perioadă de timp pentru a căuta semne de viață. În acest sens, adăugarea de vanadiu ar furniza material care ar acționa ca o biosignatură pentru a confirma existența vieții organice la probele studiate. După cum a explicat Marshall:
„Oamenii spun:„ Dacă arată ca viața și are un semnal de carbon Raman, atunci avem viață. Dar, bineînțeles, știm că pot exista materiale carbonace fabricate în alte procese - cum ar fi în aerisirile hidrotermale - în concordanță cu aspectul microfosilelor care au și un semnal de carbon. De asemenea, oamenii realizează în mod artificial structuri minunate de carbon care arată ca microfosilele - exact la fel. Deci, suntem într-un moment în care este foarte greu de spus dacă există viață doar pe baza morfologiei și a spectroscopiei Raman. ”
Nu este prima dată când Marshall și coautorii săi au susținut folosirea vanadiului pentru a căuta semne de viață. Acesta a fost subiectul unei prezentări pe care au făcut-o la Conferința de Știință a Astrobiologiei din 2015. Mai mult, Marshall și echipa sa subliniază că ar fi posibil să efectueze această tehnică folosind instrumente care fac parte deja din NASA Marte 2020 misiune.
Metoda propusă implică, de asemenea, o nouă tehnică cunoscută sub numele de microscopie cu fluorescență cu raze X, care privește compoziția elementară. Pentru a testa această tehnică, echipa a examinat microfosilele cu pereți organici alterați termic, care au fost odată materiale organice) numite acritarci). Din datele lor, ei au confirmat că urmele de vanadiu sunt prezente în microfosilele care au o origine indiscutabil organică.
„Am testat acritarhii pentru a face o dovadă a conceptului pe un microfosil, unde nu există nicio umbră a faptului că ne uităm la biologia antică conservată”, a spus Marshall. „Epoca acestui microfosil credem că este Devonian. Acești oameni sunt microorganisme acvatice - se consideră că sunt microalge, o celulă eucariotă, mai avansate decât bacteriene. Am găsit conținutul de vanadiu pe care îl așteptați în materialul cianobacterian. ”
Aceștia susțin că aceste vieți microfosilizate nu sunt foarte distincte de tipurile de viață care ar fi putut exista pe Martie cu miliarde de ani în urmă. Alte cercetări științifice au indicat, de asemenea, că vanadiul este rezultatul compușilor organici (cum ar fi clorofila) din organismele vii care suferă un proces de transformare cauzat de căldură și presiune (adică alterarea diagenetică).
Cu alte cuvinte, după ce viețuitoarele mor și devin îngropate în sedimente, formele de vanadiu se formează în rămășițele lor ca rezultat al îngropării sub tot mai multe straturi de rocă - adică fosilizarea. Sau, așa cum l-a explicat Marshall:
Vanadiul se complexează în molecula clorofilei. Clorofilele au de obicei magneziu în centru - sub înmormântare, vanadiul înlocuiește magneziul. Molecula de clorofilă se împletește în materialul carbonos, păstrând astfel vanadiul. Este ca și cum ai depozitat o frânghie în garaj și înainte de a o pune la distanță, o înfășurați, astfel încât să o puteți descoperi data viitoare când veți avea nevoie. Dar, în timp, pe podeaua garajului se încurcă, lucrurile se prind în el. Chiar și atunci când scuturați tare frânghia, lucrurile nu vor ieși. Este o mizerie încurcată. În mod similar, dacă te uiți la materialele carbune, există o încurcătură de foi de carbon și ai amestecat vanadiul. "
Lucrarea a fost susținută de un grant de cercetare internațional ARC (IREX) - care sponsorizează cercetările care încearcă să găsească biosignature pentru viața extracelulară - cu sprijin suplimentar din partea Sincrotronului australian și a sursei avansate de fotoni la Labonne National Laboratory. Așteptând cu nerăbdare, Marshall și colegii săi speră să efectueze cercetări suplimentare care vor implica utilizarea spectroscopiei Raman pentru a studia materialele carbonice.
În prezent, cercetările lor par să fi atras interesantele Agenției Spațiale Europene. Howell Edwards, care efectuează, de asemenea, cercetări folosind spectroscopie Raman (și care lucrează a fost susținut de o subvenție ARC), face parte din echipa Mars Explorer a ESA, unde este responsabil pentru instrumentarea la ExoMars 2020 Rover. Dar, după cum a indicat Marshall, echipa speră, de asemenea, că NASA va lua în considerare studiul lor:
„Sperăm că cineva de la NASA citește ziarul. Destul de interesant, omul de știință care este investigatorul principal pentru spectrometrul cu raze X pentru sonda spațială, îl numesc PIXL, a fost primul său student absolvent de la Universitatea Macquarie, înainte de timpul său KU. Cred că îi voi trimite un e-mail pe hârtie și îi voi spune: „Acest lucru ar putea fi de interes.”
Următorul deceniu va fi o perioadă foarte favorabilă pentru misiunile de explorare pe Marte. Mai mulți rovers vor explora suprafața, în speranța de a găsi probele evazive ale vieții. Aceste misiuni vor ajuta, de asemenea, să deschidă calea către misiunea echipajului NASA pe Marte până în anii 2030, care va vedea astronauții care aterizează pe suprafața Planetei Roșii pentru prima dată în istorie.
Dacă, de fapt, aceste misiuni găsesc dovezi de viață, acestea vor avea un efect profund asupra tuturor misiunilor viitoare pe Marte. De asemenea, va avea un impact incomensurabil asupra percepției umanității despre ea însăși, știind că în urmă cu miliarde de ani, viața nu a apărut doar pe Pământ!
