เครดิตรูปภาพ: NASA / JPL
ในระหว่างการบรรยายสรุปภารกิจของนาซ่าเมื่อวันอังคารที่ผ่านมากับรถแลนด์โรเวอร์ที่ Meridiani Planum ผู้สำรวจหลักของ Mars Exploration Rover (MER) Steve Squyres ไม่เพียง แต่แนะนำหลักฐานทางน้ำใหม่ แต่ยังเป็นปริศนาชิ้นใหม่สำหรับปริศนาโหราศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่กว่า “ ด้วยซัลเฟตในปริมาณนี้ [เกลือซัลเฟอร์สูงถึงสี่สิบเปอร์เซ็นต์ในบางสถานที่ใกล้กับท่าจอดเรือแห่งโอกาส] คุณต้องมีน้ำเข้ามาเกี่ยวข้อง”
แต่น้ำเป็นเพียงจิ๊กซอว์ชิ้นแรกในภาพชีวภาพในอนาคตสำหรับดาวเคราะห์สีแดงตามที่นักวิทยาศาสตร์เผย ความเชื่อมั่นนี้ได้เน้นโดยพิจารณาเพียงไม่กี่ชิ้นส่วนปริศนายังคงหายไป เวลาเช่นเป็นองค์ประกอบหนึ่งที่ยังไม่ได้รับการพิจารณา “ เรารู้ว่าองค์ประกอบสำคัญและสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ที่สำคัญมีอยู่บนดาวอังคาร” Rocco Mancinelli นักวิทยาศาสตร์ของ SETI Institute กล่าว“ ปัจจัยหลักในการพิจารณาว่าสิ่งมีชีวิตสามารถเกิดขึ้นบนดาวอังคารได้หรือไม่ถ้าน้ำบนพื้นผิวมันเพียงพอ เวลา. ประวัติความเป็นมาของน้ำอยู่ในแร่ของหิน”
ความเป็นอยู่และพลังงาน
แต่ตอนนี้บางส่วนของดาวอังคารในท้องถิ่นแสดงคำสัญญาเกี่ยวกับแร่ธาตุอย่างน้อยเพียง“ แช่” ลงในบันทึกทางธรณีวิทยาของพวกเขาสิ่งสำคัญอื่น ๆ ที่อาจจำเป็นต้องมีในครั้งต่อไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อรองรับกรณีที่น่าเชื่อถือสำหรับการอยู่อาศัยโบราณ คำถามที่ยากลำบากขอร้องให้เปรียบเทียบกับสิ่งที่นักจุลชีววิทยารู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตบนโลกดังนั้นเราจะต้องเริ่มต้นด้วยการทดลองที่ง่ายกว่า: จุลชีพของโลกจะมีชีวิตรอดบนดาวอังคารได้อย่างไร
ไม่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งตามที่นักจุลชีววิทยาส่วนใหญ่ ปัญหาเชิงประกอบของอุณหภูมิต่ำแรงกดดันต่ำและพลังงานที่หายากมีอยู่หลายเท่าบนดาวอังคารในวันนี้แม้ว่าจะมีการใช้ 'วันนี้' เพื่อรวมสิบล้านปีสุดท้ายในประวัติศาสตร์อุตุนิยมวิทยาของดาวอังคาร
เมื่อเปรียบเทียบกับอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกที่ 15 C (59 F) Mars ทั่วโลกมีอุณหภูมิเฉลี่ย -53 C (-63.4 F) ในขณะที่อุณหภูมิชั่วคราวสูงขึ้นเหนือจุดเยือกแข็งของน้ำในภูมิภาคเส้นศูนย์สูตรรอบ ๆ บริเวณที่เชื่อมโยงไปถึงทั้งสองสถานการณ์ทางชีววิทยาส่วนใหญ่ต้องการการยิงสนับสนุนความอบอุ่นขั้นพื้นฐาน กรณีที่อาศัยอยู่ได้สำหรับดาวเคราะห์สีแดงมักจะวางดาวอังคารที่หายไปนานซึ่งเป็นทั้งที่เปียกและอุ่นกว่าสิ่งที่อาจดูเหมือนเป็นปฏิปักษ์ต่อแม้กระทั่งสิ่งมีชีวิตที่ยากที่สุดที่รู้จักในปัจจุบัน
รุ่นต่อไปของจุลินทรีย์ที่ดีกว่า, Desulfotomaculum
แต่เมื่อมีการระบุแหล่งน้ำบางทีปัญหาที่ใหญ่กว่าบนดาวอังคารก็คือชั้นบรรยากาศที่บางและไม่สามารถยุบตัวได้ซึ่งเป็นเพียงร้อยละหนึ่งของความดันระดับน้ำทะเลของโลก หากสัมผัสกับพื้นผิวจุลชีพบนดาวอังคารในวันนี้จะทำตัวให้แห้งและแช่แข็งอย่างรวดเร็ว นั่นคือเว้นแต่มันจะสามารถดึงการจำศีลบางประเภทเมื่อสภาพแวดล้อมกลายเป็นชีววิทยาที่เป็นที่โปรดปราน ผู้สมัครจุลินทรีย์ที่มีแนวโน้มจะต้องพัฒนาวิธีการ sporulate บางอย่างเนื่องจากมันจะพิสูจน์บวกใหญ่เพื่อจำศีลในช่วงระยะเวลานานเมื่อใดก็ตามที่สภาพอากาศอังคารกลายเป็นไม่เอื้ออำนวย
นักวิทยาศาสตร์ทึ่งกับหลักฐานโบราณและจนถึงปัจจุบันหลักฐานเกี่ยวกับน้ำที่อยู่ใกล้กับไซต์โอกาสได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับการเก็งกำไร: แบคทีเรียที่ก่อตัวสปอร์และลดซัลเฟตจะเสนอสิ่งมีชีวิตรูปแบบใหม่สำหรับนักล่าจุลินทรีย์ยุคใหม่ของดาวอังคาร
เบนตันคลาร์กหนึ่งในผู้สมัครดังกล่าวเป็นผู้แข่งขันชั้นนำสำหรับการฝ่าฟันสภาพดาวอังคารที่รุนแรงซึ่งอาจทำให้เกิดความเครียดจากจุลินทรีย์ได้ คลาร์กของล็อคฮีดมาร์ตินในเดนเวอร์กล่าวว่า "ฉันมีสิ่งมีชีวิตที่ชอบคือ Desulfotomaculum ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถมีชีวิตได้จากซัลเฟตอย่างที่เราพบในหินเหล่านี้"
ตั้งแต่ปี 1965 เมื่ออดีตสปอร์ถูกค้นพบและจำแนกเป็นครั้งแรกชีววิทยาของมันได้เสนอสุดขั้วที่ดีที่สุดสำหรับการอยู่รอดของจุลินทรีย์ การมีชีวิตอยู่โดยปราศจากแสงแดดในขณะที่สปอร์ก่อตัวเมื่ออากาศเย็นหรือแห้งสามารถทำให้สิ่งมีชีวิตนี้เป็นแบบอย่างที่ต้องพิจารณาในหมู่นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ในอนาคต
ความเป็นอิสระของพลังงานแสงอาทิตย์ดั้งเดิม
หลวม ๆ ชื่อ Desulfotomaculum หมายถึง 'ไส้กรอก' ที่ช่วยลดสารประกอบกำมะถัน มันเป็นสิ่งมีชีวิตรูปแท่ง; ละติน - Tomaculum หมายถึง 'ไส้กรอก' Desulfotomaculum เป็น anaerobe ซึ่งหมายความว่ามันไม่ต้องการออกซิเจน พบได้ทั่วไปในดินน้ำและบริเวณความร้อนใต้พิภพและในลำไส้ของแมลงและกระเพาะรูเมนสัตว์ วงจรชีวิตของมันขึ้นอยู่กับการลดสารประกอบกำมะถันเช่นแมกนีเซียมซัลเฟต (หรือเกลือเอปซอม) เป็นไฮโดรเจนซัลไฟด์
จุลินทรีย์ที่เผาผลาญซัลเฟอร์ใช้รูปแบบดั้งเดิมของการสร้างพลังงาน: การกระทำทางเคมีของพวกเขามีความสำคัญเท่ากับที่อยู่อาศัยในทันที จากสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับเงื่อนไขบนโลกยุคแรกมันอาจจะร้อนและมีรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) มากมาย มันเป็นบรรยากาศที่ลดลงดังนั้นสิ่งต่าง ๆ เช่นไฮโดรเจนซัลไฟด์ในฐานะที่เป็นแหล่งพลังงานอนินทรีย์น่าจะเป็นสิ่งที่มีอยู่ในการใช้งาน บนโลกบางชนิด Desulfotomaculum เติบโตอย่างเหมาะสมที่ 30-37 C แต่สามารถเติบโตที่อุณหภูมิอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับชนิดของ Desulfotomaculum เกือบ 20 ชนิดที่ถูกเพาะเลี้ยง
บนดาวเคราะห์ที่แห้งแล้งและห่างไกลจากดวงอาทิตย์สิ่งใดที่เมตาบอลิซึมที่ประสบความสำเร็จจะได้รับประโยชน์จากเส้นทางใหม่ ๆ นอกเหนือจากการสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อผลิตพลังงาน น่าแปลกที่ในขณะที่อันตรายจากรังสีบางชนิดบนดาวอังคารสามารถทรยศได้การขาดแสงแดด UV เองก็เป็นปัญหาทันที แสงแดดและความเข้มแสงประเภทใดที่มีประโยชน์มากที่สุดต่อสิ่งมีชีวิตสีเขียวหรือคลอโรฟิลล์ทั่วไปบนโลก? หรือเมื่อจุลินทรีย์เจริญเติบโตได้ก็ต่อเมื่อมีร่มเงาที่เป็นประโยชน์จากการปกคลุมดินหรือหินที่แขวนอยู่มืด การทำโดยไม่ถูกแสงแดดโดยตรงอาจเป็นบรรทัดฐานของดาวอังคาร
“ [Desulfotomaculum] ต้องการไฮโดรเจนเพื่อไปกับสิ่งนั้น แต่ [กำมะถัน] เป็นแหล่งพลังงานของมัน มันสามารถทำงานได้อย่างอิสระจากดวงอาทิตย์” คลาร์กกล่าว “ เหตุผลที่ฉันชอบสิ่งมีชีวิตหลังนี้ก็เพราะว่ามันสามารถสร้างสปอร์ได้เช่นกันดังนั้นมันจึงสามารถจำศีลได้ในช่วงเวลาระหว่างกาลบนดาวอังคารระหว่างคาถาที่อบอุ่นและความแตกต่างในความเอียง [พลังงานแสงอาทิตย์] ที่เรารู้ "
“ ดังนั้นนอกจากหลักฐานทางกายภาพของฟอสซิล” คลาร์กกล่าว“ คุณสามารถมีหลักฐานทางเคมีได้ ปรากฎว่าซัลเฟอร์เป็นหนึ่งในเครื่องมือติดตามที่ทำงานได้ดีในการแยกไอโซโทป เมื่อสิ่งมีชีวิตดำเนินการกำมะถันพวกมันมีแนวโน้มที่จะแยกไอโซโทปที่แตกต่างจากวิธีทางธรณีวิทยาหรือแร่วิทยา ... ดังนั้นจึงมีสิ่งมีชีวิตและวิธีไอโซโทปที่จะมองหามัน ในการทำการวิเคราะห์ไอโซโทปคุณอาจต้องนำตัวอย่างกลับมาบนโลก”
รักษาชีวิต
นักธรณีวิทยาของ MIT จอห์นกรูตซิงเกอร์ได้ตั้งคำถามที่ท้าทายว่าผู้วางแผนภารกิจในอนาคตอาจเริ่มกำหนดกลยุทธ์ทางชีวภาพโดยรวมได้อย่างไร หลังจากประสบความสำเร็จในการลงจอดใกล้บริเวณโผล่ขึ้นมาที่ไซต์โอกาสภารกิจในอนาคตของ Mars สามารถมองหาหลักฐานของชีวิตฟอสซิลได้หรือไม่? “ คำตอบของคำถามนี้ง่ายมาก บนโลกซึ่งเป็นประสบการณ์เดียวที่เรามีการค้นพบฟอสซิลที่เก็บรักษาในหินโบราณนั้นหายากมาก คุณต้องทำทุกอย่างเท่าที่จะทำได้เพื่อปรับสถานการณ์ให้เหมาะสมเพื่อการอนุรักษ์”
จากจุดเริ่มต้นของพันธกิจโอกาส Andrew Knoll นักบรรพชีวินวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและสมาชิกของทีมวิทยาศาสตร์ MER บอกกับนิตยสาร Astroiology ว่า“ คำถามที่แท้จริงที่เราอยากทราบเมื่อคิดเกี่ยวกับเมริเดียนคืออะไรถ้ามี ชีววิทยานั้นได้รับการเก็บรักษาในหินที่มีความเสถียร diagenetically? .. หากมีน้ำอยู่บนพื้นผิวดาวอังคารเป็นเวลา 100 ปีทุก ๆ 10 ล้านปีนั่นไม่น่าสนใจสำหรับชีววิทยา หากมีอยู่เป็นเวลา 10 ล้านปีนั่นน่าสนใจมาก”
“ คุณต้องกังวลก่อนเกี่ยวกับการอนุรักษ์” Grotzinger เน้น “ คุณกำหนดเป้าหมายกลยุทธ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการอนุรักษ์ หากมีบางสิ่งอยู่ในนั้น [เงื่อนไขเหล่านี้] เหมาะสำหรับเวลาแคปซูล ... แต่มันเป็นเรื่องที่ท้าทาย …เราต้องการกระตุ้นความระมัดระวังในการตีความผลลัพธ์เหล่านี้ ณ จุดนี้”
“ คอยติดตาม” Squyres สรุป
แหล่งต้นฉบับ: นิตยสาร NASA / Astroiology
