science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Onderzoeker jaagt op DNA op Mars

Astrobioloog alumna Alexandra Pontefract, PhD'13 (Geologie), is een postdoctoraal medewerker aan het Massachusetts Institute for Technology (MIT), waar ze deel uitmaakt van een team dat werkt aan een levensdetectie-instrument - een DNA-sequencer voor Mars. Het project wordt gefinancierd door NASA. Krediet:Universiteit van West-Ontario

Astrobioloog alumna Alexandra Pontefract, PhD'13 (Geologie), weet dat het vinden van DNA op de Rode Planeet niet eenvoudig zal zijn. Maar het is mogelijk. Bovendien, als er DNA wordt gevonden, het is niet vergezocht om te denken dat het een bewijs zou zijn van gedeelde voorouders tussen de aarde en Mars.

"Er is een heel goed argument voor het feit dat als er leven op Mars was, het zou voorouders met de aarde hebben gedeeld. Dat komt omdat terug naar de oorsprong van het zonnestelsel, tussen 4,1 en 3,8 miljard jaar geleden, Aarde en Mars waren gevormd, en er is bewijs dat ze op dat moment allebei bewoonbaar waren, zei Pontefract.

"Destijds, er was iets gaande dat het Late Heavy Bombardment heette, en betekende dat het binnenste zonnestelsel werd geraakt door heel veel meteorieten. Er was een grote uitwisseling van stenen tussen Mars en de aarde. Er zijn onderzoeken geweest die hebben aangetoond dat biologie kan overleven als ze van een planeet wordt uitgeworpen en in de ruimte kan overleven. We weten dat het mogelijk is; het is echt geweldig."

Dit is waar Pontefract nu aan werkt. Met een achtergrond in microbiologie en geologie, ze is een postdoctoraal medewerker aan het Massachusetts Institute for Technology (MIT), waar ze deel uitmaakt van een team dat werkt aan een levensdetectie-instrument - een DNA-sequencer voor Mars. Het project wordt gefinancierd door NASA.

Zoeken naar DNA op Mars is helemaal geen eigenaardigheid, Pontefract merkte op, en ze is misschien wel een van de besten die is voorbereid om aan een project als dit te werken.

Haar interesse in inslagkraten, biologie en de kruising tussen de twee - met name inslagkraters en hun potentieel om habitats voor het leven te creëren - was wat Pontefract naar Western bracht, om te werken met Gordon Osinski in het Center for Planetary Science and Exploration (CPSX). Met CPSX, via een analoge Mars-missie in Utah, ze deed kennis en training op in missieontwerp en wat nodig is voor vluchtgereedheid van een instrument.

"Ik ben erg geïnteresseerd in levensdetectie, en ik heb wat werk gedaan in iets dat Raman-spectroscopie heet, die kijkt naar rationele modi van moleculen. In principe, het is een vingerafdruktechniek voor moleculen, het heeft een zeer hoge resolutie en het zal worden gebruikt als een instrument voor het detecteren van leven op Mars 2020 en ExoMars - de twee rovers, ' zei Pontefract.

"Toen ik zag dat deze baan bij MIT werd geadverteerd en dat ze een levensdetectie-instrument voor Mars bouwen, een draagbare DNA-sequencer, dat was echt intrigerend voor mij. Het probleem met het zoeken naar leven op andere planeten is, je moet ervoor zorgen dat je een ondubbelzinnig signaal hebt. Je denkt dat je het leven vindt. Maar wat moet je vinden, om definitief te zeggen, dat je het leven hebt gevonden? Het is echt moeilijk om hier op aarde te doen, met alle complexe instrumenten die ons ter beschikking staan. Het is nog moeilijker om op afstand te doen met de instrumenten die voor u beschikbaar zijn op een rover, " zij ging door.

Het bouwen van een levensdetectie-instrument met NASA sprak Pontefract ook aan vanuit medisch oogpunt, voegde ze eraan toe.

"Ik wil iets terug kunnen doen voor de gemeenschap, en het instrument dat ze ontwikkelen is een draagbare DNA-sequencer. Je zou het in het veld kunnen brengen, overal ter wereld - een klein dorpje in het midden van nergens. Als er een uitbraak is en je wilt weten wat het is, vaak nemen we monsters, stuur ze op en het duurt een paar weken om het terug te krijgen. Met het instrument dat we hebben, je zou binnen een paar uur kunnen ontdekken waar je mee te maken hebt. Ik vind het geweldig dat het naast planetaire wetenschap meerdere toepassingen heeft, ' legde Pontefract uit.

Instrumentontwikkelingsprogramma's van NASA worden gemeten op iets dat een Technical Readiness Level (TRL) wordt genoemd. Er zijn twee reeksen programma's:'Picasso' financiert een idee in een vroeg stadium (TRL 1-2) en 'Matisse' financiert ideeën voor het middenstadium (TRL 3-6). TRL 7 betekent dat het instrument klaar is om te vliegen.

Het levensdetectie-instrument waar Pontefract aan werkt, bevindt zich momenteel op TRL 4.

"We gaan het instrument in januari in Argentinië naar het veld brengen om het te testen op een locatie die een analoge Mars-omgeving is, " merkte ze op.

"Het vinden van DNA op het oppervlak van Mars zal zeker moeilijk zijn omdat het maar een verblijftijd van 1 miljoen tot 2 miljoen jaar heeft en je iets nieuws nodig hebt. We gaan liever naar plaatsen waar we momenteel niet mogen komen - naar 'speciale regio's op Mars.'"

'Speciale regio's' op Mars zijn gebieden die in het beleid van de Commissie voor ruimteonderzoek planetair beschermingsbeleid zijn aangewezen als gebieden die mogelijk ondersteuning bieden voor aardse microben die per ongeluk op Mars zijn geïntroduceerd, of kan een grote kans hebben om het inheemse leven op Mars te ondersteunen.

"We werken eraan om te bepalen hoe we dat kunnen realiseren binnen planetaire bescherming, in staat zijn om toegang te krijgen tot deze regio's waar leven mogelijk is, zonder Mars te besmetten, "Vervolgde Pontefract. "Het zou ongelooflijk zijn om een ​​levend organisme op de planeet te kunnen sequensen."