I søgningen efter liv på Mars, vil hjælpe... vanadium

Søg biologi på en nærliggende planet Mars tydeligvis ikke spille en Hollywood-film med små grønne mænd. Nej, selv om mange videnskabsmænd indrømme, at den røde planet kan findes eller har eksisteret liv, vil det sandsynligvis repræsenterer forstenede bakterier. For at finde dem, astrobiologists vil sandsynligvis nødt til at afkode den kemiske analyser af bjergartsprøver, der udføres af Rover (som den, at NASA har planer om at sende til Mars i 2020). Først derefter menneskeheden endelig kan lære, at der er liv uden for Jorden.

En Ny artikel i journal Astrobilogy tyder på, at NASA og andre, der bytte om dokumentation af Mars biologi i form af "mikrofossiler", kan du bruge elementet vanadium i kombination med Raman spektroskopi til organisk materiale, som biosignature bekræfter spor af udenjordisk liv.

"det er Meget svært at se for mikrofossiler i det gamle sedimentære bjergarter på Jorden, og endnu mere vanskeligt på Mars," siger Craig Marshall, ledende forfatter og lektor i Geologi ved Kansas state University. "På jorden, at de klipper 3,5 milliarder år, og den tektoniske kollision og omstrukturering har haft et stort pres på stenene. Hertil kommer, at disse sten kan være i dybden, og med dybde af temperaturen stiger".

Marshall sammenligner potentielle gamle Mars mikroorganisme med en nedskæring af bøf fra supermarkedet i en trykkoger.

"Du ser, at bøf ser ud biologiske — af dryppende blod," siger han. "Så skal du sætte det i en trykkoger, der i lang tid, indtil han vil blive omdannet til trækul. Det kan være abiotiske trækul eller født af pres og varme, og organisk materiale. Mange biologiske forbindelser er ødelagt og sønderrevet under påvirkning af varme og tryk, og du er tilbage med en kulstof. Vi kan se, at det kulstof, der ved hjælp af Raman spektroskopi".

Faktisk, palæontologer, og astrobiologi, på jagt efter stykker af Mars liv, har i nogen tid brugt Romanovsky spektroskopi, en metode, der kan afsløre cellulære sammensætning af stikprøven.

"Folk siger, "Hvis det ligner et liv og giver Raman signalet af det kulstof, der er liv," siger Marshall. "Men, selvfølgelig, vi ved, at organisk stof kan være fremstillet i andre processer, såsom hydrotermiske væld — og vil ligne mikrofossiler, som også serverer carbon signal. Mennesker også gøre det perfekte kulstof-strukturer med deres hænder, der ligner mikrofossiler — én til én. Så, vi står nu ved en skillevej, hvor det er svært at sige, om det er muligt at karakterisere det liv, der er baseret på morfologi og Raman-spektroskopi".

I det nye arbejde, Marshall og hans co-forfattere foreslået muligheden af toget for at tjekke, om mikrofossiler, når i live. Ifølge forskerne, deres foreslåede metode kan bruges med værktøjer, der vil gå efter planen med NASA ' s Rover i 2020. Det vil udforske områder, hvor det gamle miljø kunne have skjult mikrobielle liv.

"Vi anvendt en ny metode, der kaldes x-ray fluorescens mikroskopi: det viser sammensætningen af elementer," siger Marshall. "Vanadium — et element i det periodiske system, overgang metal. Det kan være en erstatning i biologiske forbindelser. Hvis det ikke er muligt præcist at afgøre, i foran af du biologiske mål eller ej, ved hjælp af morfologi og Raman-spektroskopi sammen, kan du nødt til at kigge efter kendte biologiske element, som vanadium. Og derefter, hvis det materiale, der er magen til den mikrofossiler, med kulstof på gram, og har en vanadium — dette kan indikere en biologisk enhed, der er mål."

Ifølge forskerne, vanadium kan findes i råolie, asfalt og sort skifer, der er dannet af den anerkendte biologiske kilder.

"vanadium er kombineret med det molekyle af klorofyl," siger Marshall. "Typisk, klorofyl indeholder magnesium i centrum, men vanadium erstatter magnesium. Klorofyl molekylet bliver viklet ind i organisk materiale, og dermed bevare den vanadium. Forestil dig, at du har i garage er et reb, og når du bruger, kan du folde det og lægge, at afbinde, næste gang du har brug for det. Men over tid, liggende på garage gulvet, reb vildnis, og det afregner ting. Selv om meget til at ryste ting ikke falder ud. Det samme sker med carbon materiale er en sammenfiltret rod af plader af kulstof, som forvirret vanadium".

Marshall og hans kolleger bevist, at begrebet søgning af vanadium på den kendte mikrofossiler anerkendt terrestrisk oprindelse — organiske mikrofossiler-acritarcha, der måske ikke er så langt fra beviser for muligt liv på den røde planet.

"Vi har testet acritarcha til at teste vores koncept på mikrofossiler, som uden tvivl udgør bevarede gamle biologi," siger Marshall. "Alder af disse mikrofossiler, vi mener, Devon, aquatic mikroorganismer, der anses for alger, eukaryote celle, mere avanceret end bakterielle. Vi fandt en vanadium-indhold, som forventet fra cyanobakterielle materiale."

"Vi har planer om at foretage det videre arbejde med Raman spektroskopi på kulstofholdige materialer ved hjælp af nanospectroscopy imaging", siger forskerne. De har også Udtrykke det håb, at projektet vil blive inddraget i arbejdet med den startMars mission 2020.