science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Op jacht naar marsmannetjes in de meest extreme woestijn op aarde

Een NASA-rover krijgt wat actie in de Mars-achtige Atacama-woestijn. Professor Stephen B. Wijzen

Als het gaat om het zoeken naar microben op Mars, het sturen van een robotrover naar de meest droge omgeving op aarde is een prima plek om te beginnen. En, als we deze eencellige organismen op de rode planeet vinden, wetenschappers hebben een idee hoe we ze zouden kunnen noemen.

Zoals beschreven in een studie van februari 2019 gepubliceerd in het tijdschrift Frontiers in Microbiology, een team van onderzoekers verkende de extreme omgeving van de Chileense Atacama-woestijn. Ze wilden strategieën ontwikkelen die toekomstige robotverkenners zouden kunnen gebruiken om de schuilplaatsen van Mars-microben te vinden.

in 2020, zowel NASA als de European Space Agency zullen hun eerste rovers voor het jagen op leven naar de rode planeet lanceren (de Mars 2020- en ExoMars-rovermissies, respectievelijk), missiemanagers zullen dus moeten weten waar ze moeten zoeken.

Mars ... op aarde

De Atacama-woestijn is ongeveer net zo extreem als mogelijk is voor het leven om een ​​bestaan ​​op te bouwen. Niet alleen is de regio kurkdroog - de kern van de woestijn krijgt decennialang geen regen - vanwege de hoogte, het ontvangt ook hoge niveaus van schadelijke ultraviolette straling. Bovendien is de grond extreem zout. Deze factoren zouden de Atacama-woestijn voor het leven giftig moeten maken, maar volgens teamleider Stephen Pointing, een professor aan het Yale-NUS College in Singapore, sommige van de bacteriesoorten net onder het oppervlak "overleven precies op de grens van bewoonbaarheid". En dit is heel goed nieuws voor het vooruitzicht microben op Mars te vinden.

Het team van Pointing zette een autonoom op een rover gemonteerd boor- en bemonsteringsapparaat in de Atacama-woestijn in om te zien of het bodemmonsters met microben kon extraheren tot een diepte van 80 centimeter (iets meer dan 2 en een halve voet). Ter vergelijking, monsters werden ook met de hand opgegraven. Door middel van DNA-sequencing, de onderzoekers ontdekten dat het bacteriële leven in de monsters van beide methoden vergelijkbaar was, bevestigen dat deze winterharde bacteriën bestaan, en dat de autonome extractiemethode succesvol was. Deze test geeft hoop dat als microben ook gedijen net onder het oppervlak van Mars, een robot kan ze vinden.

De rover hanteert zijn boor- en monsterverzamelsysteem in de Atacama-woestijn. Professor Stephen B. Wijzen

"Deze resultaten zijn een reden tot optimisme dat het bacteriële leven de omstandigheden van de Mars-ondergrond zou kunnen verdragen, "Wijzen zegt. Maar, het vinden van microbiële biosignaturen op Mars, hij waarschuwt, zou een hele uitdaging kunnen zijn voor een op afstand bediende Marsrover, omdat ze ontdekten dat de ondergrondse populatie van bacteriën extreem fragmentarisch was, correlerend met verhoogde zoutniveaus die de beschikbaarheid van water voor de microben beperkten om toegang te hebben.

"De fragmentarische aard van de kolonisatie suggereert dat een rover zou worden geconfronteerd met een 'naald in een hooiberg'-scenario bij het zoeken naar Marsbacteriën, " hij zegt.

Ondergronds leven

Eerdere studies hebben de alomtegenwoordige populatie beschreven van "relatief onopvallende" fotosynthetische bacteriën (micro-organismen die hun energie halen uit zonlicht) die het oppervlak van de woestijn bevolken. Dingen beginnen veel interessanter te worden - en, inderdaad, meer buitenaards wezen - net onder het oppervlak, Wijzen voegt toe.

"We zagen dat met toenemende diepte de bacteriegemeenschap werd gedomineerd door bacteriën die kunnen gedijen in de extreem zoute en alkalische bodems, " zegt hij. "Ze werden op hun beurt op diepten tot 80 centimeter vervangen door een enkele specifieke groep bacteriën die overleven door methaan te metaboliseren."

Deze gespecialiseerde microben zijn eerder gevonden in diepe mijnschachten en andere ondergrondse omgevingen, maar ze zijn nog nooit gezien onder het oppervlak van een dorre woestijn. "De gemeenschappen van bacteriën die we ontdekten, hadden een opmerkelijk gebrek aan complexiteit, en dit weerspiegelt waarschijnlijk de extreme stress waaronder ze zich ontwikkelen, ' zegt Wijzen.

Het vinden van zeer gespecialiseerde microben die kunnen gedijen in de extreem droge, zoute en alkalische Mars-achtige bodems in de Atacama-woestijn suggereren dat methaanverbruikende bacteriën ook zouden kunnen gedijen op de rode planeet.

Als je je de ophef herinnert over de ontdekking van verhoogde niveaus van methaan die in de loop der jaren door verschillende ruimtevaartuigen op Mars zijn waargenomen (het meest recentelijk, metingen gemaakt door NASA's Curiosity rover), je zult begrijpen waarom Mars-methaan een groot probleem is. Op aarde, biologische en geologische processen genereren methaan, en, beurtelings, microben kunnen methaan metaboliseren voor energie.

De ontdekking van methaan in de atmosfeer van Mars zou kunnen betekenen dat er een soort van actieve biologie onder de grond gaande is. Om dit te bevestigen, we hebben microben-zoekende missies nodig die onder de oppervlakte zullen boren - en nu hebben we een strategie om ze op te sporen.

Hoe noemen we Marsmicroben

Mocht er microbieel leven op Mars gevonden worden, het zou ongetwijfeld de belangrijkste wetenschappelijke ontdekking in de menselijke geschiedenis zijn. Maar, in de trotse menselijke traditie om nieuwe dingen te benoemen, hoe zouden we onze nieuw ontdekte Marsburen noemen? Zouden we gewoon het systeem kopiëren van hoe we het leven op aarde noemen?

"De manier waarop we Latijnse namen toekennen aan [terrestrische] bacteriën is gebaseerd op hun evolutionaire relatie tot elkaar en we meten dit met behulp van hun genetische code, "zegt Pointing. "De naamgeving van Mars-bacteriën zou een volledig nieuwe reeks Latijnse namen op het hoogste niveau vereisen als Mars-bacteriën een volledig afzonderlijke evolutionaire lijn zouden zijn - dat wil zeggen dat ze evolueerden van een andere gemeenschappelijke voorouder naar aardbacteriën in een 'tweede genesis' ' evenement."

Toegekend, als we vinden dat de genetische code van het leven op Mars vergelijkbaar is met het leven op aarde, het kan zijn dat het leven in het verre verleden van de aarde naar Mars is overgebracht via een enorme impact - een mechanisme dat bekend staat als panspermia - maar als we echt een nieuwe genetische code vinden die op Mars is ontstaan, de implicaties voor ons begrip van het leven zouden ingrijpend zijn.

Pointing concludeert:"Als we echt 'inheemse' Marsbacteriën vinden, zou ik er graag een willen noemen, en noem het Planeta-desertum superstes , wat zich in het Latijn vertaalt naar 'overlevende op de woestijnplaneet'.

Dat is nu interessant

Je ziet misschien niet veel vegetatie of regen in de Atacama-woestijn, maar je zult veel sterren zien. De regio is de thuisbasis van het ALMA-observatorium en een ontluikende astro-toeristische industrie voor al die sterrenkijkers.