Per pastaruosius kelis dešimtmečius mūsų vykdomi Marso tyrimai atskleidė keletą patrauklių dalykų apie planetą. Septintajame dešimtmetyje ir aštuntojo dešimtmečio pradžioje Jūrininkas zondai atskleidė, kad Marsas buvo sausa, šalta planeta, kuriai greičiausiai neliko gyvybės. Tačiau gilėjant mūsų supratimui apie planetą, tapo žinoma, kad kadaise Marsas turėjo šiltesnę, drėgnesnę aplinką, kuri galėjo palaikyti gyvybę.
Tai savo ruožtu paskatino daugybę misijų, kurių tikslas buvo rasti buvusio gyvenimo įrodymus. Tačiau pagrindiniai šios paieškos klausimai yra kur ieškoti ir ko ieškoti? Naujame Kanzaso universiteto tyrėjų vadovaujamame tyrime tarptautinių mokslininkų komanda rekomendavo būsimoms misijoms ieškoti vanadžio. Pasak jų, šis retas elementas gali parodyti kelią suakmenėjusių gyvybės įrodymų link.
Neseniai moksliniame žurnale pasirodė jų tyrimas pavadinimu „Vanadžio atvaizdavimas mikrofosilijose: naujas potencialus bioparašas“. Astrobiologija. Į Kanados universiteto geologijos katedros docento Craigo P. Marshallo vadovaujamą tarptautinę komandą buvo įtraukti Argonno nacionalinės laboratorijos, Saudo Aramco geologinių techninių paslaugų skyriaus, Lježo universiteto ir Sidnėjaus universiteto nariai.
Aišku, rasti gyvybės ženklus tokioje planetoje kaip Marsas nėra lengva užduotis. Kaip nurodė Craig Marshall Kanzaso universiteto pranešime spaudai:
„Jūsų darbas bus nutrauktas, jei ieškote senovės nuosėdinių uolienų, skirtų mikrofosilijoms čia, Žemėje - ir dar labiau - Marsas. Žemėje uolos čia gyveno 3,5 milijardo metų, o tektoniniai susidūrimai ir persitvarkymai padarė didelę įtampą ir spaudimą uolienoms. Be to, šios uolienos gali būti palaidotos, o temperatūra didėjant gyliui. “
Savo dokumente Maršalas ir jo kolegos rekomenduoja vykdyti tokias misijas kaip NASA „Marsas 2020“ roveris, ESA „ExoMars 2020“ roveris ir kitos siūlomos paviršiaus misijos galėtų sujungti Ramano spektroskopiją su vanadžio paieškomis, kad būtų rasti suakmenėjusio gyvenimo įrodymai. Žemėje šis elementas buvo rastas žaliuose aliejuose, asfaltuose ir juodosiose skalūnose, susidariusiose dėl lėto biologinių organinių medžiagų skilimo.
Be to, paleontologai ir astrobiologai tam tikrą laiką naudojo Ramano spektroskopiją - metodą, atskleidžiančią ląstelių pavyzdžių kompozicijas -, kad galėtų ieškoti gyvybės ženklų. Šiuo atžvilgiu, pridėjus vanadžio, būtų gaunama medžiaga, kuri būtų biologinis parašas, patvirtinantis, kad tiriamuose mėginiuose yra organinės gyvybės. Kaip paaiškino Maršalas:
Žmonės sako: „Jei tai atrodo kaip gyvenimas ir jis turi Ramano anglies signalą, tada mes turime gyvenimą. Bet, be abejo, mes žinome, kad gali būti anglies turinčių medžiagų, pagamintų kituose procesuose, pavyzdžiui, hidroterminėse ventiliacinėse angose, panašios į mikrofosilijas, turinčias tam tikrą anglies signalą. Žmonės taip pat dirbtinai sukuria nuostabias anglies struktūras, kurios atrodo kaip mikrofosilijos - lygiai tokios pačios. Taigi, dabar yra labai sunku pasakyti, ar gyvenimas egzistuoja tik remiantis morfologija ir Ramano spektroskopija. “
Tai nėra pirmas kartas, kai Maršalas ir jo bendraautoriai paskatina naudoti vanadį ieškant gyvybės ženklų. Tai buvo jų pristatymo 2015 m. Astrobiologijos mokslo konferencijoje tema. Be to, Maršalas ir jo komanda pabrėžia, kad šią techniką būtų galima atlikti naudojant instrumentus, kurie jau yra NASA dalis. „Marsas 2020“ misija.
Jų siūlomas metodas taip pat susijęs su nauja technika, vadinama rentgeno fluorescencine mikroskopija, kuria nagrinėjama elementinė sudėtis. Norėdami išbandyti šią techniką, komanda ištyrė termiškai pakitusias organinių sienų mikrofosilijas, kurios kažkada buvo organinės medžiagos (vadinamos akritarchėmis). Iš jų duomenų jie patvirtino, kad neabejotinai organinės kilmės mikrofosilijose yra vanadžio pėdsakų.
„Mes išbandėme akrilhardas, norėdami atlikti koncepcijos įrodymą ant mikrofosilijos, kur nėra abejonių, kad žiūrime į išsaugotą senovės biologiją“, - sakė Marshall. „Mūsų manymu, šios mikrofosilės amžius yra devonas. Šie vaikinai yra vandens mikroorganizmai - manoma, kad jie yra mikrodumbliai, eukariotinės ląstelės, labiau pažengusios nei bakterinės. Mes radome jūsų tikimąjį vanadžio kiekį melsvabakterėse. “
Jie teigia, kad šis mikrofilruotas gyvenimo šiek tiek nesiskiria nuo gyvenimo rūšių, kurie galėjo egzistuoti Marse prieš milijardus metų. Kiti moksliniai tyrimai taip pat parodė, kad vanadis yra organinių junginių (pvz., Chlorofilo), atsirandančių iš gyvų organizmų, kurie transformuojasi dėl šilumos ir slėgio (t. Y. Diagenetinių pakitimų), rezultatas.
Kitaip tariant, po to, kai gyvi sutvėrimai miršta ir palaidojami nuosėdose, jų liekanose susidaro vanadžio, nes jie palaidojami vis daugiau ir daugiau uolienų sluoksnių - t. Y. Suakmenėjus. Arba, kaip tai paaiškino Maršalas:
Vanadis pasidaro sudėtingas chlorofilo molekulėje. Chlorofilų centre paprastai yra magnis - laidojant vanadis pakeičia magnį. Chlorofilo molekulė įsipainioja į anglinę medžiagą, taip išsaugant vanadį. Panašu, jei garaže laikote virvę ir prieš atiduodami ją apvyniojate, kad galėtumėte atidaryti kitą kartą, kai jums to prireiks. Tačiau laikui bėgant garažo grindys susipainioja, daiktai įstringa. Net ir stipriai purtant virvę, viskas neišeina. Tai sudėtinga netvarka. Panašiai, jei žiūrėsite į anglinę medžiagą, susidarys susivėlę anglies lakštų netvarka, ir jūs turite maišyti vanadį “.
Darbą rėmė ARC tarptautinė tyrimų dotacija (IREX), kuri remia mokslinius tyrimus, kuriais siekiama surasti tarpląstelinio gyvenimo bios parašus, gaudama papildomą paramą iš Australijos sinchrotrono ir Pažangaus fotono šaltinio Argonnės nacionalinėje laboratorijoje. Žvelgiant į ateitį, Maršalas ir jo kolegos tikisi atlikti tolesnius tyrimus, kurie apims Ramano spektroskopijos naudojimą angliavandenių medžiagoms tirti.
Šiuo metu atrodo, kad jų tyrimai sudomino Europos kosmoso agentūrą. Howellas Edwardsas, kuris taip pat vykdo tyrimus naudodamas Ramano spektroskopiją (ir kurio darbas paremtas ARC dotacija), yra ESA Mars Explorer komandos dalis, kur jis yra atsakingas už prietaisų „ExoMars 2020“ roveris. Tačiau, kaip nurodė Maršalas, komanda taip pat tikisi, kad NASA apsvarstys jų tyrimą:
„Tikiuosi, kad kažkas NASA skaitys pranešimą. Įdomu tai, kad mokslininkas, kuris yra pagrindinis kosminio zondo rentgeno spindulių spektrometro tyrėjas, kurį jie vadina PIXL, buvo pirmasis jo magistrantas iš Macquarie universiteto, prieš jo KU laikus. Manau, kad atsiųsiu jai laišką ir pasakysiu: „Tai gali sudominti“.
Tikimasi, kad ateinantis dešimtmetis bus labai palankus žvalgymo misijų į Marsą laikas. Keli roveriai tyrinės paviršių, tikėdamiesi rasti neįmanomą gyvybės įrodymą. Šios misijos taip pat padės paruošti kelią NASA įgulos narių misijai į Marsą iki 2030-ųjų, kurioje astronautai pirmą kartą istorijoje iškris į Raudonosios planetos paviršių.
Jei iš tikrųjų šios misijos ras gyvybės įrodymų, tai turės didžiulį poveikį visoms būsimoms misijoms į Marsą. Tai taip pat turės neišmatuojamą poveikį žmonijos suvokimui apie save, pagaliau žinant, kad prieš milijardus metų gyvybė neatsirado vien Žemėje!
