De zoektocht naar leven op Mars heeft een stap voorwaarts gezet met de ontdekking van organisch materiaal door de NASA Curiosity-rover op de bodem van wat ooit een meer was. Het kan ooit deel uitmaken van een buitenaardse levensvorm of het kan een niet-biologische oorsprong hebben - hoe dan ook, deze koolstof zou een voedselbron zijn geweest voor elk organisch levend wezen in de buurt.

De ontdekking voegt extra intriges toe aan NASA's zoektocht naar buitenaardse levensvormen zelf. Wanneer u op afstand jaagt met één machine ter grootte van een auto, de vraag is waar u uw inspanningen het beste op kunt richten. Het is logisch om naar dezelfde soort plaatsen te zoeken als we verwachten gefossiliseerde micro-organismen op aarde te vinden. Dit wordt bemoeilijkt door het feit dat deze fossielen worden gemeten in microns - slechts een miljoenste van een meter.

De Curiosity-rover zoekt naar bepaalde sedimentaire gesteenten die in de buurt van water zijn afgezet, zoals het deed voor de laatste ontdekking. Dit is gebaseerd op het laatste geologische advies over de beste vooruitzichten. Maar welke rotsen prioriteit moeten krijgen, is nog steeds een kwestie van discussie - en het is een vraag die net zo relevant is voor geologen die proberen de geheimen van onze eigen oude wereld te ontrafelen. De rotsen en fossielen van de aarde komen het dichtst in de buurt van tijdmachines.

Een eeuw of zo, geologen concentreerden zich op een soort gesteente dat een stromatoliet wordt genoemd - lange uren besteden aan rondkruipen in lastige ruimtes om ze te vinden. Stromatolieten komen voornamelijk voor in ondiep water en zijn gelaagd op millimeterschaal. Velen van hen zijn ongetwijfeld gebouwd door slijmerige microbiële "biofilms", maar om een ​​lang verhaal kort te maken, we beseffen nu dat er meer dan één manier is om een ​​gestreepte rots te maken - en niet allemaal zijn er microben bij betrokken.

Meer recentelijk zijn geologen meer geïnteresseerd geraakt in andere soorten gesteenten, inclusief de "zwarte roker" buisachtige afzettingen gevormd door heet hydrothermisch water dat uit de aardkorst in de diepe zee wordt geperst. Iets gemakkelijker te onderzoeken zijn soortgelijke schoorsteenachtige formaties die worden aangetroffen in bepaalde alkalische meren over de hele wereld.

Monomeer

Een plaats op aarde waar deze schoorstenen voorkomen is Mono Lake in Californië, een uitgestrekt en mooi stuk water enkele honderden kilometers ten noorden van Los Angeles op de oostelijke helling van de bergen van de Sierra Nevada. In oktober 2014, ons team kreeg toestemming van de California State Parks om enkele van de calciumcarbonaatschoorstenen die zich daar hebben gevormd te onderzoeken en te bemonsteren.

De rotsen, die vaak tussen de twee en drie meter hoog zijn, zijn erg jong in geologische termen, meestal slechts tienduizenden jaren oud. Maar sinds ze voor het eerst werden beschreven door de beroemde Amerikaanse geoloog Israel Russell in 1889, hebben ze bewezen een uitstekend natuurlijk laboratorium te zijn voor groepen wetenschappers die proberen te begrijpen hoe deze structuren tot stand kwamen.

Voor ons bezoek, geologen waren in wezen verdeeld over deze schoorstenen. Een groep die we 'pure geochemici' zouden kunnen noemen, stelde voor dat ze niets met microben te maken hadden. maar geproduceerd door kalkrijk bronwater dat in contact komt met het alkalische meer, met zijn overvloed aan carbonaationen.

Een kleiner kamp van de tegenstander was het ermee eens dat deze structuren zouden kunnen ontstaan ​​op de manier die pure geochemici suggereerden. Maar ze wezen erop dat in de weinige geregistreerde waarnemingen van carbonaatgesteenten die zich in de 19e en 20e eeuw aan het meer vormden, een soort biofilm bleek wel invloed te hebben. Ze haalden ook andere onderzoeken aan die hadden aangetoond dat watergedragen microben, cyanobacteriën genaamd, slijmerige stoffen produceerden die calcium kunnen ophopen.

We gingen naar Mono Lake om uit te zoeken wie gelijk had. Onze zeskoppige expeditie verdeelde zich in twee facties:de ene zocht schoorstenen op de bodem van het meer met een onderzoeksboot, terwijl de andere de beroemde "tufsteentorens" verkende die oprijzen vanaf de oever van het meer.

Het bootgezelschap zwoegde en vervloekte het verbazingwekkend zoute water van het meer, terwijl de kustpartij gestage vooruitgang boekte met de onschatbare hulp van de plaatselijke parkwachter, Dave Marquart. Hun rust werd alleen onderbroken door een telefoontje van de gestrande watersporters met het verzoek om dringend iemand te vinden met een vierwielaandrijving die de boot weer uit het water kan trekken - gelukkig was er hulp bij de hand.

Een van de locaties die het kustgezelschap bezocht was in Marquarts eigen achtertuin ten noordwesten van het meer. De rotsen daar maakten deel uit van een reeks oude schoorstenen gevormd langs een kleine tektonische breuk. Hun kenmerken suggereerden dat ze waren gebouwd door microben, maar we moesten ze naar een lab sturen om zeker te zijn.

Microbiële 'draadjes'

Met behulp van een optische microscoop, we konden donkere draadachtige structuren zien die in plakjes van de rots waren begraven. Zoals we schetsen in onze nieuwe studie gepubliceerd in Geobiology, these "threads" are millions of fossilised photosynthesising cyanobacteria that once surrounded waters rising from a spring on the lake floor.

We sent the samples to Australia for further testing to establish whether the microbes played a key role in building the chimneys. This revealed surrounding patches of carbon and nitrogen, which we took to be fossilised cyanobacterial slime. This slime traps calcium and when it breaks down it creates calcium carbonate, entombing any living and dead cells in rock.

We found other ways in which this microbial slime had affected the fabric of the rock:grains of quartz and aluminosilicates that were clearly sand that had got stuck there, te.

Kortom, we found evidence that cyanobacteria formed tubular mats around rising spring water in the ancient Mono Lake – probably producing the majority of the resulting chimneys there, though there may be examples of "pure geochemistry" chimneys as well. This suggests that these rock formations do indeed represent a promising and fairly large target for exploring ancient or extra-terrestrial life.

They have the added advantage that the calcite rocks in question are geologically quite stable. This means the fossils could potentially be preserved for a very long time – easily hundreds of millions, quite plausibly billions of years.

To our knowledge no chimneys have been found on Mars yet, but they are not common on Earth and there is every chance that they have a Martian equivalent. Daar, and on other planets and moons, we should be looking for areas with conditions as similar as possible to where these chimneys exist on Earth – volcanic rocks where spring waters might once have risen through the bedrock into an alkaline lake. Without any question, NASA's hunt for suitable rocks on the red planet should make finding them a high priority.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.