В поиске жизни на Марсе поможет… ванадий

26 Сентября 2017 в 12:30, Илья Хель 4 447 просмотров 3

Поиск биологии на соседней планете Марс явно не будет воспроизводить голливудский фильм с маленькими зелеными человечками. Нет, хотя многие ученые допускают, что на Красной планете могла существовать или существовала жизнь, она, вероятно, будет представлять собой окаменелые бактерии. Чтобы найти их, астробиологам, вероятно, придется декодировать химический анализ образцов горных пород, проделанный марсоходом (вроде того, который NASA планирует отправить на Марс в 2020 году). Только тогда человечество может окончательно узнать, что жизнь существует за пределами Земли.

Новая статья в журнале Astrobilogy говорит о том, что NASA и другие, кто охотится на доказательства марсианской биологии в форме «микрофоссилий», могут использовать элемент ванадий в сочетании с рамановской спектроскопией в органическом материале в качестве биосигнатур, подтверждающих следы внеземной жизни.

«Очень сложно искать микрофоссилии в древних осадочных породах на Земле – и еще сложнее на Марсе», говорит Крейг Маршалл, ведущий автор работы и доцент геологии в Канзасском университете. «На Земле этим породам уже 3,5 миллиарда лет, а тектонические столкновения и перестройки оказали много давления на камни. Кроме того, эти породы могут быть на глубине, а вместе с глубиной увеличивается температура».

Маршалл сравнивает потенциальный древний марсианский микроорганизм с отрезом стейка из супермаркета в скороварке.

«Вы видите, что стейк выглядит биологическим — из него капает кровь», говорит он. «Затем вы помещаете его в скороварку на долгое время, пока он не превратится в древесный уголек. Это может быть абиотический древесный уголь либо рожденный из тепла и давления и органического материала. Многие биологические соединения разрушаются и разрываются под действием тепла и давления, и вы остаетесь с одним углеродом. Мы сможем увидеть этот углерод при помощи рамановской спектроскопии».

И действительно, палеонтологи и астробиологии, охотящиеся за кусочками марсианской жизни, уже некоторое время используют рамановскую спектроскопию, метод, который может выявить клеточный состав образца.

«Люди говорят: «Если оно похоже на жизнь и дает рамановский сигнал об углероде, то это жизнь», говорит Маршалл. «Но, конечно, мы знаем, что углеродистые вещества могут рождаться и в других процессах — например, в гидротермальных жерлах — и будут по виду напоминать микрофоссилии, которые также подают углеродный сигнал. Люди также делают прекрасные углеродные структуры своими руками, которые напоминают микрофоссилии — один в один. Итак, сейчас мы находимся на стыке, когда трудно сказать, можно ли охарактеризовать жизнь, основываясь на морфологии и рамановской спектроскопии».

В новой работе Маршалл и его соавторы предложили возможность железно проверить, были ли микрофоссилии когда-то живы. По мнению исследователей, предлагаемый ими метод можно развернуть с инструментами, которые отправятся по плану с марсоходом NASA в 2020 году. Он будет исследовать области, в которых древняя среда могла прятать микробную жизнь.

«Мы применили новый метод под названием рентгеновская флуоресцентная микроскопия — она показывает состав элементов», говорит Маршалл. «Ванадий — это элемент периодической таблицы, переходный металл. Он может быть субститутом в биологических соединениях. Если нет возможности точно определить, биологическая перед вами цель или нет, при помощи морфологии и рамановской спектроскопии вкупе, возможно, нужно поискать известный биологический элемент вроде ванадия. И тогда, если материал, похожий на микрофоссилию, при этом углеродистый на спектроскопе — и имеет ванадий — это может указывать на биологическую сущность цели».

По мнению исследователей, ванадий можно найти в сырой нефти, асфальте и черных сланцах, образованных из признанных биологических источников.

«Ванадий объединяется с молекулой хлорофилла», говорит Маршалл. «Хлорофиллы обычно содержат магний в центре, но ванадий заменяет этот магний. Молекула хлорофилла запутывается внутри углеродсодержащего материала, тем самым сохраняя ванадий. Представьте, что у вас в гараже лежит веревка, и всякий раз, когда вы ей попользуетесь, вы сворачиваете ее и откладываете, чтобы развязать в следующий раз, когда она понадобится. Но со временем, лежа на полу гаража, веревка спутывается и в ней оседают прочие вещи. Даже если сильно ее встряхнуть, вещи не вывалятся. То же самое происходит с углеродистым материалом: есть запутанный беспорядок из листов углерода, в котором запутался ванадий».

Маршалл и его коллеги доказали концепцию поиска ванадия на известных микрофоссилиях с признанным земным происхождением — органических микрофоссилиях-акритархах, которые могут быть не так уж далеки от следов возможной жизни на Красной планете.

«Мы протестировали акритархи, чтобы проверить нашу концепцию на микрофоссилиях, которые без тени сомнения представляют сохраненную древнюю биологию», говорит Маршалл. «Возраст этих микрофоссилий мы считаем девонским — это водные микроорганизмы, которые считаются микроводорослями, эукариотической клеткой, более развитой, чем бактериальная. Мы нашли содержание ванадия, как и ожидалось от цианобактериального материала».

«Мы планируем провести дальнейшие работы по рамановской спектроскопии на углеродистых материалов с использованием наноспектроскопической визуализации», говорят ученые. Также они выражают надежду, что проект будет задействован вместе со стартом миссии Mars 2020.

В поиске жизни на Марсе поможет… ванадий

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

3 комментария

  1. Sirius-A

    Пара уже через ООН запрещать США засорять МАРС !

    Уже 4 марсоход и Ничего не нашли ни воды ни Жизнь ни состав земли, ничего не дали эти марсоходы, лишь каждый следующий марсаход решит все загадки, а в итоге лишь Постоянный поток фоток отредактированные в фотошопе.

    Видимо продаже Фоток с марса Хороший бизнес !

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.