V posledných niekoľkých desaťročiach naše prebiehajúce štúdie na Marse odhalili niektoré veľmi fascinujúce veci o planéte. V 60. a začiatkom 70. rokov 20. storočia námorník sondy odhalili, že Mars je suchá, chladná planéta, ktorá pravdepodobne nemá život. Ale ako sa naše chápanie planéty prehĺbilo, stalo sa známe, že Mars mal kedysi teplejšie a vlhšie prostredie, ktoré mohlo podporiť život.
To zasa inšpirovalo k niekoľkým misiám, ktorých cieľom bolo nájsť dôkazy o tomto minulom živote. Kľúčové otázky v tomto hľadaní sú však, kde hľadať a čo hľadať? V novej štúdii vedcov z University of Kansas tím medzinárodných vedcov odporučil, aby budúce misie hľadali vanád. Tvrdí, že tento zriedkavý prvok by mohol smerovať k skamenelým dôkazom života.
Ich štúdia s názvom „Zobrazovanie vanádu v mikro fosíliách: nový potenciálny biosignature“ sa nedávno objavila vo vedeckom časopise. Astrobiológia. Viedol ho Craig P. Marshall, docent geológie na univerzite v Kansase, medzinárodný tím zahŕňal členov Národného laboratória Argonne, divízie geologických technických služieb Saudského Aramca, University of Liege a University of Sydney.
Zjednodušene povedané, hľadanie príznakov života na planéte ako Mars nie je ľahká úloha. Ako uviedol Craig Marshall v tlačovej správe univerzity v Kansase:
„Máte prácu prerušenú, ak sa pozeráte na starú sedimentárnu horninu pre mikrofosily tu na Zemi - a ešte viac na Marse. Na Zemi tu sú skaly 3,5 miliardy rokov a tektonické zrážky a vyrovnania spôsobili na skaly veľa tlaku a tlaku. Tieto horniny sa tiež môžu zakopať a teplota sa s hĺbkou zvyšuje. “
Marshall a jeho kolegovia vo svojich novinách odporúčajú misie ako NASA Mars 2020 rover, ESA ExoMars 2020 rover a ďalšie navrhované povrchové misie by mohli kombinovať Ramanovu spektroskopiu s hľadaním vanádu na nájdenie dôkazov o fosílnom živote. Na Zemi sa tento prvok našiel v ropách, asfaltoch a čiernych bridliciach, ktoré vznikli pomalým rozkladom biologického organického materiálu.
Okrem toho paleontológovia a astrobiológovia používali Ramanovu spektroskopiu - techniku, ktorá odhaľuje bunkové zloženie vzoriek - na Marse nejaký čas na hľadanie príznakov života. V tejto súvislosti by pridanie vanádu poskytlo materiál, ktorý by fungoval ako biologický podpis na potvrdenie existencie organického života v skúmaných vzorkách. Ako Marshall vysvetlil:
„Ľudia hovoria:‘ Ak to vyzerá ako život a má Ramanov signál uhlíka, potom máme život. Samozrejme vieme, že môžu existovať uhlíkaté materiály vyrobené v iných procesoch - napríklad v hydrotermálnych prieduchoch - konzistentné s tým, že vyzerajú ako mikrofosílie, ktoré tiež majú určitý uhlíkový signál. Ľudia tiež umelo vytvárajú nádherné uhlíkové štruktúry, ktoré vyzerajú ako mikrofosílie - presne to isté. Teraz sme v križovatke, kde je naozaj ťažké povedať, či je život založený iba na morfológii a Ramanovej spektroskopii. “
Nie je to prvýkrát, čo sa Marshall a jeho spoluautori zasadzujú za používanie vanádu na hľadanie príznakov života. Toto bolo predmetom prezentácie, ktorú predniesli na Astrobiologickej vedeckej konferencii v roku 2015. Marshall a jeho tím navyše zdôrazňujú, že túto techniku by bolo možné vykonať pomocou nástrojov, ktoré už sú súčasťou NASA. Mars 2020 poslanie.
Ich navrhovaná metóda zahŕňa aj novú techniku známu ako röntgenová fluorescenčná mikroskopia, ktorá sa zameriava na základné zloženie. Na otestovanie tejto techniky tím preskúmal tepelne zmenené organické steny z organických fosílnych palív, ktoré boli kedysi organickými materiálmi (nazývané akritarchovia). Z ich údajov potvrdili, že v mikro fosíliách, ktoré boli nesporne organického pôvodu, sú prítomné stopy vanádu.
"Testovali sme akritarchov, aby urobili dôkaz koncepcie na mikrofosílii, kde nie je pochýb o tom, že sa pozeráme na zachovanú starú biológiu," uviedol Marshall. „Vek tejto mikrofosílie je podľa nás devónsky. Títo chlapci sú vodné mikroorganizmy - považujú sa za mikro riasy, eukaryotické bunky, pokročilejšie ako bakteriálne. Obsah vanádu, ktorý by ste očakávali, sme našli v cyanobaktériách. “
Tvrdia, že tieto mikrofosilizované kúsky života sa pravdepodobne príliš nelíšia od druhov života, ktoré mohli existovať na Mars pred miliardami rokov. Ďalší vedecký výskum tiež ukázal, že vanád je výsledkom organických zlúčenín (ako je chlorofyl) zo živých organizmov, ktoré prechádzajú procesom transformácie spôsobeným teplom a tlakom (t. J. Diagenetickou zmenou).
Inými slovami, potom ako živé zvieratá zomrú a zostanú pochované v sedimentoch, v ich zvyškoch sa vytvorí vanád v dôsledku zakopania pod stále viac vrstiev hornín - t. J. Skamenenie. Alebo, ako to vysvetlil Marshall:
„Vanád sa komplexuje v molekule chlorofylu. Chlorofyly zvyčajne obsahujú horčík v strede - pod pohrebom nahrádza horčík vanád. Molekula chlorofylu sa zapletie do uhlíkatého materiálu, čím sa zachová vanád. Je to ako keby ste mali v garáži uložené lano a predtým, ako ho odložíte, zabalíte ho, aby ste ho mohli nabudúce rozmotať. Ale v priebehu času na garážovej podlahe sa to zamotá, veci sa v nej chytia. Aj keď tvrdo zatraste lanom, veci nevychádzajú. Je to zamotaný neporiadok. Podobne, ak sa pozriete na uhlíkatý materiál, je to zamotaný kúsok uhlíka a máte vanád zmiešaný. “
Prácu podporil Medzinárodný výskumný grant ARC (IREX) - sponzoruje výskum, ktorý sa snaží nájsť biosignatúry pre extracelulárny život - s ďalšou podporou austrálskeho synchrotrónu a pokročilého zdroja fotónov v Národnom laboratóriu v Argonne. Marshall a jeho kolegovia dúfajú, že sa budú tešiť na ďalší výskum, ktorý bude zahŕňať použitie Ramanovej spektroskopie na štúdium uhlíkatých materiálov.
Zdá sa, že v súčasnosti ich výskum priťahuje zaujímavosti Európskej vesmírnej agentúry. Howell Edwards, ktorý tiež vykonáva výskum pomocou Ramanovej spektroskopie (a ktorého práca bola podporovaná grantom ARC), je súčasťou tímu agentúry ESA Explorer Mars, kde je zodpovedný za prístrojové vybavenie ExoMars 2020 rover. Ako však naznačil Marshall, tím tiež dúfa, že NASA zváži ich štúdiu:
"Dúfajme, že niekto v NASA prečíta noviny." Je zaujímavé, že vedec, ktorý je hlavným výskumným pracovníkom pre röntgenový spektrometer pre vesmírnu sondu, nazývajú sa PIXL, bol jeho prvým postgraduálnym študentom z Macquarie University, pred jeho časmi KU. Myslím, že jej pošlem e-mail a poviem: „Mohlo by to byť zaujímavé.“ “
Očakáva sa, že nasledujúce desaťročie bude veľmi priaznivým obdobím pre prieskumné misie na Mars. Viaceré vozítka budú skúmať povrch a dúfajú, že nájdu nepolapiteľný dôkaz života. Tieto misie tiež pomôžu pripraviť cestu pre posádku NASA na Mars do 30. rokov 20. storočia, kedy budú astronauti po prvýkrát v histórii pristávať na povrchu Červenej planéty.
Ak v skutočnosti tieto misie nájdu dôkazy o živote, bude to mať hlboký vplyv na všetky budúce misie na Mars. Bude mať tiež nesmierny vplyv na vnímanie seba samého ľudstvom, pretože už dávno vedelo, že pred miliardami rokov sa život neobjavil iba na Zemi!
