ดาวอังคาร เครดิตรูปภาพ: NASA คลิกเพื่อขยาย
จุลินทรีย์สร้างก๊าซมีเทนที่ถูกพบบนดาวอังคารหรือก๊าซไฮโดรคาร์บอนมาจากกระบวนการทางธรณีวิทยาหรือไม่? เป็นคำถามที่ทุกคนต้องการที่จะตอบ แต่ก็ไม่มีใครทำได้ สิ่งที่จะโน้มน้าวคณะลูกขุน?
ผู้เชี่ยวชาญหลายคนบอกกับนิตยสาร Astrology ว่าวิธีที่ดีที่สุดในการตัดสินว่ามีเธนมีจุดกำเนิดทางชีวภาพหรือไม่คือดูอัตราส่วนของคาร์บอน -12 (C-12) ต่อคาร์บอน -13 (C-13) ในโมเลกุล สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่โดยเฉพาะใช้ไอโซโทป C-12 ที่มีน้ำหนักเบาลงเมื่อประกอบมีเธนและมีการทำเครื่องหมายทางเคมีจนกระทั่งโมเลกุลถูกทำลาย
บาร์บาร่าเชอร์วูดลอร์ลาร์นักเคมีไอโซโทปจากมหาวิทยาลัยโตรอนโตกล่าวว่าอาจมีวิธีแยกแยะที่มาของมีเธนไม่ว่าจะเป็นไบโอเจนหรือไม่ก็ตามโดยใช้การตรวจวัดไอโซโทปที่เสถียร
แต่สัญญาณไอโซโทปนั้นบอบบางดำเนินการได้ดีที่สุดโดยสเป็คโตรมิเตอร์ที่แม่นยำวางบนพื้นผิวดาวอังคารแทนที่จะอยู่บนวงโคจรของยานอวกาศที่โคจรรอบ
และมีภาวะแทรกซ้อน สำหรับสิ่งหนึ่งที่ระดับก๊าซมีเทนเฉลี่ยของดาวอังคารอยู่ที่ 10 ส่วนต่อพันล้าน (ppb) อาจจางเกินไปสำหรับการวัดไอโซโทปที่แม่นยำแม้แต่สเปคโตรสโคปที่วางบนดาวอังคาร นอกจากนี้อัตราส่วน C-12 ถึง C-13 ของมีเธนเพียงอย่างเดียวไม่ได้เป็นเครื่องพิสูจน์ชีวิตเสมอไป ยกตัวอย่างเช่นสนามไฟฟ้าพลังความร้อน“ Lost City” ในมหาสมุทรแอตแลนติกไม่ได้แสดงลายเซ็นไอโซโทปที่ชัดเจน James Kasting ศาสตราจารย์ด้านดินและวิทยาศาสตร์แร่ที่ Penn State University กล่าว
“ มีเธนนั้นไม่ได้แยกออกจากกันอย่างรุนแรง แต่พวกเขายังคงคิดว่ามันอาจเป็นสิ่งมีชีวิต” Kasting กล่าว “ ที่ Lost City คุณไม่สามารถทราบได้ว่ามันเป็นสารชีวภาพหรือไม่โดยไอโซโทป เราจะคิดออกบนดาวอังคารได้อย่างไร”
เมื่อขยายการค้นหา Sherwood Lollar ตอบกลับ แทนที่จะวัดคาร์บอนเท่านั้นเธอแนะนำให้ตรวจวัดไอโซโทปไฮโดรเจนเพราะระบบชีวภาพก็ชอบไฮโดรเจน (H) กับดิวทีเรียมที่หนักกว่า (2H)
วิธีที่สองจะพิจารณาไฮโดรคาร์บอนที่ยาวและหนักกว่านั่นคืออีเธนโพรเพนและบิวเทนซึ่งเกี่ยวข้องกับมีเธนและบางครั้งก็ปรากฏขึ้นด้วยมีเทนชีวภาพ Sherwood Lollar ตรวจพบไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้ในขณะที่ตรวจสอบมีเธน abiogenic ที่ติดอยู่ในรูขุมขนในหินโบราณใน Canadian Shield ซึ่งเป็นหินอัคนีขนาดใหญ่ของหิน Precambrian “ เมื่อน้ำถูกขังอยู่เป็นเวลานานมาก” เธอกล่าวปฏิกิริยาของ abiogenic ระหว่างน้ำกับหินทำให้มีเธนอีเทนโพรเพนและบิวเทน
หากตรวจพบไฮโดรคาร์บอน abiogenic แบบโซ่ยาวในบรรยากาศของดาวอังคารเราจะแยกแยะพวกมันออกจากไฮโดรคาร์บอนที่คล้ายกันซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์สลายตัวของ kerogen ซึ่งเป็นเศษซากที่เน่าเปื่อยของสิ่งมีชีวิตได้อย่างไร คำตอบที่ Sherwood Lollar พูดซ้ำสามารถพบได้ในไอโซโทป โซ่ไฮโดรคาร์บอน Abiogenic จะมีสัดส่วนของไอโซโทปที่หนักกว่าของโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่ได้มาจากการสลายตัวของ kerogen
“ ภารกิจในอนาคตสู่ดาวอังคารวางแผนที่จะมองหาการมีอยู่ของไฮโดรคาร์บอนที่สูงขึ้นรวมถึงมีเธน” Sherwood Lollar กล่าว “ หากรูปแบบไอโซโทปนี้สามารถระบุได้ในมีเธนมีเธนและอีเทนจากนั้นข้อมูลประเภทนี้จะช่วยแก้ไขสาเหตุที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรียและแบคทีเรียได้”
ไอโซโทปมีรูปร่างเด่นชัดในภารกิจอวกาศที่กำลังจะมาถึงซึ่งอาจทำให้ความกระหายที่เพิ่มมากขึ้นเป็นหลักฐานเกี่ยวกับความลึกลับของมีเธน:
* The Phoenix Lander ซึ่งมีกำหนดเปิดตัวในเดือนสิงหาคม 2550 จะไปยังพื้นที่ที่อุดมด้วยน้ำแข็งใกล้กับขั้วโลกเหนือและ“ ขุดดินและวิเคราะห์ดินพร้อมกับน้ำแข็ง” William Boynton จาก University of Arizona กล่าว ใครจะเป็นผู้ชี้นำภารกิจ เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลของแลนเดอร์จะทำการวัดไอโซโทปในมีเธนที่ติดอยู่ในดินหากความเข้มข้นเพียงพอ “ เราจะไม่สามารถวัดอัตราส่วนไอโซโทป [ในบรรยากาศ] ได้เพราะมันไม่ได้มีความเข้มข้นสูงพอ” บอยน์ตันกล่าว
* ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ของดาวอังคารซึ่งมีกำหนดเปิดตัวในช่วงระหว่างปี 2552 ถึง 2554 เป็นรถแลนด์โรเวอร์หกล้อขนาด 3,000 กิโลกรัมบรรจุด้วยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ เลเซอร์สเปกโตรมิเตอร์ที่ปรับได้และโครมาโตกราฟแมส - แก๊สโครมาโตกราฟอาจจะสามารถกำจัดอัตราส่วนไอโซโทปของคาร์บอนและองค์ประกอบอื่น ๆ ได้
* Beagle 3 ซึ่งเป็นผู้สืบทอดของ Beagle 2 ที่หายไปในอวกาศของสหราชอาณาจักรอาจมีเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลสารที่ได้รับการปรับปรุงให้สามารถวัดอัตราส่วนไอโซโทปคาร์บอนได้ แต่โครงการนี้ยังไม่ได้รับการอนุมัติ ยานจะไม่เปิดตัวจนกว่าอย่างน้อยปี 2009
นับจากวันที่เปิดตัวเหล่านี้มันชัดเจนว่าคณะลูกขุนจะต้องถูกแยกออกจากกันเป็นเวลาหลายปีจนกว่าจะมีการเผยแพร่ข้อมูลอย่างหนักเกี่ยวกับแหล่งที่มาของมีเธนบนดาวอังคารในห้องพิจารณาคดีทางวิทยาศาสตร์ ณ จุดนี้มันยุติธรรมที่จะกล่าวว่าพยานผู้เชี่ยวชาญหลายคนใช้ความเป็นไปได้ของแหล่ง biogenic ค่อนข้างจริงจัง ตัวอย่างเช่น Vladimir Krasnopolsky ผู้นำทีมหนึ่งที่พบมีเธนบนโลกกล่าวว่า“ ฉันคิดว่าแบคทีเรียเป็นแหล่งมีเธนที่น่าเชื่อถือบนดาวอังคารซึ่งเป็นแหล่งที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด” แต่เขาคาดว่าจะพบจุลินทรีย์ในโอเอซิส“ เนื่องจากสภาพของดาวอังคารเป็นศัตรูกับชีวิตมาก ฉันคิดว่าแบคทีเรียเหล่านี้อาจมีอยู่ในบางพื้นที่ที่มีสภาพอากาศอบอุ่นและชื้น”
การสังเกตดังกล่าวชี้ให้เห็นว่าสถานการณ์แบบ win-win ที่เป็นไปได้สำหรับผู้ที่ต้องการค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารกล่าวว่า Timothy Kral จาก University of Arkansas ซึ่งเติบโต methanogens เพื่อหาเลี้ยงชีพ ถ้าตามคำแนะนำการคำนวณดาวเคราะห์น้อยและดาวหางไม่น่าจะส่งก๊าซมีเธนไปยังดาวอังคารสิ่งมีชีวิตทั้งสองที่ทำมีเทนจะต้องอาศัยอยู่ใต้พื้นผิวโลกหรือมีสถานที่ที่อบอุ่นพอสำหรับการก่อให้เกิดโรค
“ แม้ว่ามันจะไม่ใช่สิ่งบ่งชี้ชีวิตโดยตรง แต่มันก็เป็นเครื่องบ่งชี้ว่ามีภาวะโลกร้อน” Kral กล่าว ในเงื่อนไขเหล่านั้น“ มีความร้อนพลังงานสำหรับสิ่งมีชีวิตที่จะเติบโต”
มีการเปลี่ยนแปลงมากมายในปีที่ผ่านมา Kral ผู้ซึ่งใช้เวลาหลายสิบปีในการสร้าง methanogens ในสภาพแวดล้อมของดาวอังคารจำลองกล่าวว่า“ ก่อนหน้านี้เมื่อปีที่แล้วเมื่อมีคนถามว่าฉันคิดว่ามีชีวิตบนดาวอังคารฉันจะหัวเราะคิกคัก ฉันจะไม่อยู่ในธุรกิจนี้หากฉันไม่คิดว่ามันเป็นไปได้ แต่ไม่มีหลักฐานที่แท้จริงสำหรับชีวิตใด ๆ ทันใดนั้นเมื่อปีที่แล้วพวกเขาพบมีเธนในบรรยากาศและเราก็มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์จริง ๆ บอกว่ามันเป็นไปได้” ว่าดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่มีชีวิตคนที่สอง
แหล่งที่มาเดิม: นาซา
