Yellowstone powie ci, jak znaleźć życie na Marsie

Student-geolog z Uniwersytetu w Cincinnati pomaga NASA określić, czy na innych planetach istnieć życie. Teraz Andrew Гангидин pisze doktorat i pracuje z profesorem geologii Andrew Herbaty nad markerem do starożytnej bakteryjnej życia na Marsie. To badanie może pomóc naukowcom znaleźć odpowiedź na jedną z najstarszych i głębokich tajemnic naszej galaktyki. "Staramy się odpowiedzieć na pytanie: jak jest rzadka życie we Wszechświecie", mówi Гангидин.

Herbaty składa się w radzie doradczej NASA, który określa, gdzie właśnie na Marsie wysyłać kolejny łazik z pilotem. Wśród innych celów, ten łazik będzie szukać oznak kiedyś istniał na Czerwonej planecie życia. Komitet doradczy zmniejszyła się lista odpowiednich miejsc do lądowania do trzech i poleci finalistów do końca tego roku.

Sam Гангидин studiuje микробную życie w krzemowych gorących źródłach, aby ustalić kilka przydatnych wskaźników życia na Marsie. W ciągu ostatnich kilku lat zdążył popracować w гейзерных basenach Йеллоустоунского rezerwatu, próbując określić, które elementy związane z bakteriami, które żyją w tych basenach geotermalnych.

"chcemy pozostać obiektywni. Niektórzy uważają, że na Marsie musi być życie", mówi Гангидин. "Inni uważają, że życie na Marsie na pewno nie. I każda strona ma duże szanse być prawym. Oba mają mocne argumenty. Dlatego, jeśli polecimy na Marsa i nie znajdziemy nic, niepowodzenia misji nie będzie".

Гангидин przedstawił swoją pracę 25 kwietnia w Ii międzynarodowej konferencji poświęconej zwrotowi próbek z Marsa, w Berlinie, Niemcy.

Dziś wiemy, że życie na Marsie nie może istnieć. W każdym razie nie na suchej powierzchni planety. Promieniowanie słoneczne расщепила większość wody na powierzchni cząstki elementarne około 3 mld lat temu, kiedy Czerwona planeta straciła większość swojego ochronnego pola magnetycznego.

Naukowcy jednak, zastanawiając się, czy może istnieć życie gdzieś głęboko pod ziemią, wśród kieszeni wodnych, ostrzone w pobliżu geotermalnych obszarów podobnych do gejzery Yellowstone.

Znaleźć dowody życia na Marsie zaskakująco trudne. Jeśli na Marsie kiedyś było życie, być może został zniszczony wraz z całą atmosferą, niosącej out słonecznym wiatrem, mówi Herbaty. Dlatego naukowcy z NASA muszą być gotowi do poszukiwania kopalnych szczątków bakteryjnej życia, która mogła istnieć w tamtych czasach. Гангидин mówi, że dobra wiadomość jest taka, że podobne kopalne szczątki wczesnej bakteryjnej życia, która istniała 3,5 miliarda lat temu, już znajdowali się na Ziemi. A więc, być może, znajdą i na Marsie.

"Możemy spojrzeć na życie, zachowała się w tych silikatowych osadach dziś. Mamy dowody na to, że to dzieje się na przestrzeni czasu geologicznego", mówi naukowiec. "To czego nam trzeba, to złapać окаменение w procesie. Co się dzieje z samymi drobnoustrojami? Co się dzieje ze śladami elementów, które towarzyszą ich przy życiu?".

Aby rzucić światło na starożytną życie na Marsie, geolodzy szukają gorące źródła w rodzaju tych, co są w pierwszym parku narodowym Ameryki. Гангидину i jego kolegów potrzebują zezwolenia na zbieranie próbek na obrzeżach parku. Ale badanie гейзерных basenów samo w sobie może być trudne i niebezpieczne. W 2017 roku w Йеллоустоуне zmarł turysta, spadając w jednym z wrzących basenów.

"Źródło łatwo usunie ciało z twoich kości", mówi Гангидин. "Na dnie gorących źródeł pełno czaszek bawołów i innych zwierząt, którym nie udało się podejść zbyt blisko".

W zespole Гангидина doświadczony naukowiec Jeff Хэвиг, pracujący na Uniwersytecie Minnesota. On delikatnie toruje drogę przez kalderę. Czasami widzą, jak z dołka, wykrawane бизоньим kopyta, wzrasta rosnących gaz.

Praca geologów prowadzi ich do "drżącym bagna", cienkiej warstwy torfu i zioła, obejmujących głęboki muł. Przez zaniedbanie można wpaść w błoto po kolana.

"Na szczęście, tu nie jest zbyt gorąco. Ale byłem daleko od reszty. Gleba może się szybko zmienić. Musimy być bardzo ostrożni".

Wrząca kwas i лавообразный ił — to nie jedyne niebezpieczeństwa, jakie mogą wystąpić badaczy гейзерных basenów. Powinny one także być ostrożnym, aby nie zbyt długo chodzić w pobliżu rosnących otworów, ponieważ mieszanina gazów jak dwutlenku węgla, siarkowodoru i metanu może i удушить człowieka.

Ale jak to przypomina fantastyczne badanie nieznanej planety.

Zresztą, odbite od ziemi gaz gromadzi się nawet w czystym powietrzu.

Te gorące źródła emitują dużo gazów, którymi nie chce się oddychać. One wiążą się z hemoglobiną, która przenosi tlen do ciała. Wdech ich więcej — i poczujesz zmęczenie", mówi Гангидин. "Dlatego staramy się zaplanować każdy dzień prac polowych, uważając, aby nie pracować więcej niż trzy dni z rzędu. Cztery dni — a poczujesz się jak zombie. Ciężko myśleć, ciężko się poruszać".

Studiuje biologię na uniwersytecie, Гангидин współpracuje z profesorem biologii Dennisem Гроганом, który pomaga zbadać микробную życie — konkretnie экстремофилов — która istnieje nawet w takiej недружелюбной środowisku, jak kwaśne lub alkaliczne gorące źródła Yellowstone. Jako geolog Гангидин bada skamieniałości skamieniałości, które pozostały po tej одноклеточнойżycia.

"Gorące źródła pozostawiają silikatowe osady, które utrzymują życie", mówi Гангидин. "Gdy na powierzchni planety, nie krystalizuje i nie zmieniają się. Próbki te muszą być na tyle dobrze zachowane, gdy znajdziemy je".

W geologicznej laboratorium profesora Herbaty Гангидин patrzy przez mikroskop w slajdy, które przygotował z krzemowych warstw Yellowstone, które zdobyłem w коническом gejzer. Bakteryjne nici w próbkach pobranych w górnej części gejzer, nasycone kolorem. Ale starsze okazy, niektóre z nich liczą sobie tysiące lat, bezbarwne, nawet jeśli zachowują swój kształt. Dlatego, aby uzyskać więcej informacji na temat tej najprostszej formie życia, Гангидайн analizuje bakteryjne próbki za pomocą spektrometru mas jonów wtórnych. Analiza plamy elementy w różnych kolorach: delikatny żółty, czerwony i zielony — chrom lub gal, które powszechnie kojarzą się z bakteryjnego życia.

Jeśli Гангидин znajdzie korelację pomiędzy stężeniem i rozkładami przestrzennymi konkretnych elementów i bakterii, może być биосигнатурой, którą naukowcy będą mogli wykorzystać do identyfikacji poprzednim życiu na Marsie.

"Powodem, dla którego wybraliśmy gal, w tym, że zwykle nie kojarzy się z życiem. Ale, badając te skamieniałe próbki bakterii, znaleźliśmy coś ciekawego. Wydaje się, że bakterie przechowują pewne elementy wybiórczo, wbrew temu, co można oczekiwać, aby znaleźć w rasie".

Гангидин współpracuje z naukowcami z Australii, gdzie znajdują się najstarsze skamieliny bakterii, датирующиеся 3,5 miliardów lat.

"Jeśli ja chcę stworzyć биосигнатуру, muszę być pewien, że utrzyma się z czasem", mówi Гангидин. "Ona ma tych stosunkowo młodych okazów. Ale czy ona będzie i u starożytnych też? To się jeszcze okaże".

Гангидин również planuje zbudować sztuczny gorące źródła w laboratorium akwarium, stosując podobne elementy, wykryte w гейзерах. Jeśli перенасытить wodę bezpłatną krystaliczną krzemionką, on opadnie, jak i w naturze. Następnie można dodać śladowe substancje chemiczne, związane z życiem, i zbadać, co dzieje się w miniaturowym świecie, w którym nie ma życia.

", Aby udowodnić, że znaleźliśmy биосигнатуру, musimy udowodnić, że taka биосигнатура nie urzeczywistni się bez życia", mówi. "Byliśmy zaskoczeni, widząc gal. Jest to związane z bezpłatną krystaliczną krzemionką w pobliżu bakterii, ale nie znajduje się wewnątrz bakterii".

Komitet Doradczy NASA zbiera się w październiku, aby zdecydować, w jakie miejsce na Marsie lepiej skierować łazik. Sam rover aż planowane do uruchomienia w lipcu-sierpniu 2020 roku, a na Marsa przyjedzie rodzinę miesięcy później.

Łazik będzie zbierać próbki w zamknięte pojemniki, aby później wysłać na Ziemię. Więc może być tak, że za wiele lat do tego geolodzy rodzaju Herbat i Гангидина będą wiedzieć, jak prawidłowo szukać życia na Marsie. Pomoc w załatwieniu problemu, na który nigdy się nie dowiesz odpowiedź, zawsze było jednym z najbardziej zdecydowanych działań w nauki.

"podoba Mi się w misjach NASA długoterminowe planowanie i myślenie. Ludzie, którzy pracują nad tymi projektami teraz, mogą nigdy nie zobaczyć wyniki. Ale są gotowi do pracy, bo pytanie jest bardzo ciekawe".

Misja na Marsa w 2020 roku nie będzie porażką, jeśli naukowcy nie znajdą oznak życia. Nawet wręcz przeciwnie.

"Jeśli już ją znajdziemy, będziemy mogli powiedzieć, że życie nie jest takie rzadkie na planetach. Ale jeśli nie znajdziemy życie w miejscach, które będą idealnie nadawać się do niej, wtedy życie będzie dość rzadkim wydarzeniem".

Jeśli NASA naprawdę znajdziemy ślady życia na Marsie, to będzie oznaczać, że początki życia z pierwotnego bulionu wcale nie jest takie trudne i nietypowe zjawisko. I pierwszym pytaniem będzie: jak mars życie różni się od ziemskiej? Jaki wspólny przodek?

"być Może, wszyscy marsjanie", mówi Herbaty.