Simuleret Mission i den Chilenske Ørken Viser, Hvordan en Rover Kunne Opdage Liv på Mars

En retssag NASA rover mission på Mars-som Atacama-Ørken.Billede: Stephen Peger

Ved hjælp af den golde Atacama-Ørkenen i Chile som en stand-in for Mars, har forskerne vist, at det er muligt at anvende en selvstændig rover monteret på boremaskine til at detektere liv under en øde overflade. Trende, det resulterede i opdagelsen af et robust mikroorganisme—præcis den slags væsen, der kunne lure dybt under Mars ‘ overflade.

Ny forskning offentliggjort i dag i Grænser i Mikrobiologi beskrives i en retssag, NASA rover mission i Chiles Atacama-Ørken, der kan spejle en fremtidig mission til Mars. Den eksperimentelle rover og bore, designet af Carnegie Mellon ‘ s Robotics Institute og finansieret af NASA, med succes genvundet mikroorganismer under overfladen—specielt, en hårdfør, salt-resistente bakterier. Testen begrundelsen for et liv på jagt mission til Mars, men forsøget var ikke uden udfordringer og begrænsninger. Som den nye forskning viste, at finde liv på Mars—hvis det overhovedet eksisterer—vil kræve nogle alvorlige teknologiske innovationer, en masse af kontanter, og en smule held.

For milliarder af år siden, Mars fremhævede et tempereret klima og flydende vand på sin overflade, der giver en potentiel miljø for livet at opstå. I dag, livet er usandsynligt, at de eksisterer på overfladen. Dødelige niveauer af stråling, bade den Røde Planet, og dens tortureret overflade indeholder sparsomme spor af flydende vand. I løbet af Mars sommeren i dagtimerne temperaturer nær ækvator kan nå en balsamisk 68 grader Fahrenheit (20 grader), men om natten falder til en skræmmende koldt -148 grader F (-100 grader C).

Rover ‘ s robot bor i brug i Atacama-Ørkenen.Billede: Stephen Peger

Betingelser under overfladen er en anden historie, ifølge Stephen Peger, en forsker ved Yale-NUS College i Singapore og er hovedforfatter på den nye undersøgelse. Lige under overfladen, klipper og sedimenter giver læ fra de ekstreme vilkår, som ovenstående, der giver et potentielt levested for livet.

Som Peger forklarede, at Gizmodo, der er ikke noget sted på Jorden ganske som på overfladen af Mars, men jorden under Atacama-Ørkenen i Chile tilbyder en anstændig analog.

“Nogle af de Mars-lignende jordbund på Jorden er i Atacama-Ørkenen,” sagde Peger. “Der er meget lidt vand input til ørkenen og jord er blevet meget næringsstof-fattige og ekstremt salt over tid, og kemisk ligner de jord på Mars, og på flere måder. Som forberedelse til fremtidige missioner til Mars vi bruge steder som Atacama-Ørkenen for at afprøve teorier om distribution af liv og nye teknologier til at søge efter liv.”

Til forsøget, Peger og hans kolleger indsat en selvstændig fire-hjulede rover udstyret med en robot drill, der med succes genvundet undergrunden sediment prøver fra en dybde på 80 cm (31 inches). Forskerne sammenlignet prøver, der inddrives af rover prøver, der er indsamlet i hånden. Derefter, brug af DNA-sekventering, Peger og hans kolleger viste, at bakteriel liv i de sedimenter, der inddrives af begge metoder var de samme, som viser, at rover-teknik blev en succes.

Når det er sagt, bakterier ikke var jævnt fordelt over ørkenen, og i stedet var placeret i tilsyneladende tilfældige pletter. Dette var på grund af “begrænset adgang til vand, knappe næringsstoffer, og geokemi af jorden,” sagde Peger, og tilføjer, at, i søgen efter liv på Mars, “vi kan være udsat for den største nogensinde for” at finde en nål i en høstak “problem”.

Ikke desto mindre, den nye undersøgelse er den første til at vise, at mikroorganismer er fordelt inden for specifikke undergrunden beboelige zoner under overfladen af Atacama-Ørkenen.

Første Store Regn i Århundreder Udløser Bølge af Død i Jordens Tørreste Ørken

Efter ikke oplever meningsfulde mængder nedbør i mindst 500 år, Chile…

Læs mere Læs

“Overfladen understøtter en allestedsnærværende og tåler samfund domineret af fotosyntetiske Chloroflexi, og disse har været meget omtalt før,” Peger fortalte Gizmodo. “Lige under overfladen er der, hvor det begynder at blive interessant. Vi så, at med stigende dybde de bakterielle samfund blev domineret af bakterier, der kan trives i det meget salte og basisk jord. De blev igen udskiftet på dybder ned til 80 cm med en unik gruppe af bakterier, der kan overleve ved metabolisering af metan som en fødekilde.”

Spændende, ny forskning viser, at undergrunden af Atacama kan understøtte meget specialiseret mikrober, der potentielt kunne overleve salt Mars jord. Desuden Mars er kendt for at indeholde store mængder metan på den overflade, der peger på den mulige tilstedeværelse af metan-hugge mikroorganismer under Mars ‘ overflade, i henhold til den nye papir. Et vigtigt næste skridt for at Pege og hans hold vil være at finde ud af, hvordan undergrunden mikrober i Atacama er i stand til at overleve. Til det formål, de kigger på mulige strategier, der anvendes af bakterien til at overleve lange perioder uden vand og eksponering for meget salt betingelser. Hertil kommer, at holdet vil gerne vende tilbage til Atacama-Ørkenen med en rover i stand til boring 2 meter (6 fod) ned.

Med alt dette sagt, det er tid for nogle reality checks.

Forskerne har med held brugt en probe for at opdage liv på Jorden, hvilket er ganske vist ikke så svært, selv når miljøet sker for at være en ørken. Livet har blomstret på Jorden i milliarder af år, og det er allestedsnærværende, selv optræder i rock tusindvis af meter under overfladen. Ja, den nye forskning blev udført på en Mars-lignende sted, men det er stadig ikke Mars. I bedste fald er den nye undersøgelse præsenterer en videnskabelig begrundelse for et fremtidigt liv-jagt mission til den Røde Planet, men enhver spekulation om, eksisterer liv på Mars forbliver netop det.

En anden vigtig begrænsning af den nye forskning er, at sediment prøver, der blev testet i et laboratorium, og ikke af udstyr på rover selv. Peger selv indrømmede dette vil udgøre en væsentlig hindring for Mars-mission planlæggere.

“For en rover på Mars, der er en udfordring i at identificere entydige tegn på liv,” Peger sagde. “DNA-sekventering metode har vi ansat er stor her på Jorden, men er i øjeblikket alt for komplekse til at udføre pålideligt på Mars. Dette er grunden til indirekte påvisning af andre molekyler kendt for at være dannet af levende celler er nok den tilgang, der missioner til Mars vil gå med på kort sigt.”

Med andre ord, det ville give mere mening for en fremtidig rover for at søge efter biosignaturer—resterne af biologisk liv, sådan som uforklarlige spor af molekylær ilt kombineret med metan, akkumulerede bunker af mikrober (stromatolites), og spor af fossilt affald, fedt, og steroider. Hvis noget som dette kunne være opdaget, “så ville vi brug for nye eksperimentelle teknikker til at teste, om alle Martian bakterier faktisk var i live og i stand til aktivt stofskifte,” sagde Peger.

Endelig, og måske mere discouragingly, der er prisen for at sende sådan en mission til Mars. NASA og ESA planlægger at sende robotter til Mars inden for de næste par år, men det er ikke klart, hvis enten agenturet har den teknologiske kapacitet eller midler til at organisere en mission stand til at vende tilbage Martian rock og jordprøver til Jorden for analyse. Som SpaceNews rapporteret kun i denne uge, NASA er usandsynligt at vende tilbage Mars prøver i 2020’erne, primært som følge af den regning.

Peger indrømmede, at en tilbagevenden mission ville være dyrt, koster hundreder af millioner af dollars.

“Men den forskning vil hjælpe os til at løse et af de største spørgsmål, vi kan eventuelt spørge,” sagde han. “Er Jorden den eneste planet, der giver liv?”

[Grænser i Mikrobiologi]

Dele Denne Historie