Sedimentære, kære Johnson:Kigger NASA på de forkerte sten for at finde spor til livet på Mars?

I 2020, NASA og europæisk-russiske missioner vil lede efter beviser for tidligere liv på Mars. Men mens den er vulkansk, magmatisk bjergart dominerer på den røde planet, stort set hele jordens fossile optegnelse kommer fra sedimentære bjergarter.

Løsning af problemet i Grænser i geovidenskab , Svenske videnskabsmænd er begyndt at samle beviser for fossiliserede mikrober i underudforskede magmatiske bjergarter på Jorden, for at hjælpe med at guide, hvor man skal søge efter fossiler fra Mars – og hvad man skal kigge efter.

"Vi foreslår et 'vulkanisk mikrofossilatlas' for at hjælpe med at udvælge målsteder for missioner, der søger beviser for udenjordisk liv, såsom NASA Mars mission 2020 og ExoMars, " siger hovedforfatter Dr. Magnus Ivarsson. "Atlasset kan også hjælpe os med at genkende, hvordan Mars mikrofossiler kan se ud, ved at identificere biosignaturer forbundet med forskellige typer fossiliserede mikrober."

Jordens dybe biosfære

Ivarsson og kolleger studerer livet begravet i dyb klippe og dyb tid:forstenede rester af mystiske mikrober, der har levet op til en kilometer under de dybeste havbunde i så længe som 3,5 milliarder år.

"Størstedelen af ​​mikroorganismerne på Jorden menes at eksistere i den dybe biosfære af havet og kontinentalskorpen, " afslører Ivarsson. "Alligevel er vi lige nu begyndt at udforske - gennem dybe boreprojekter - denne skjulte biosfære."

I en vandig verden, der aldrig ser sollys, bakterie, svampe og andre mikrober har tilpasset sig til at fodre på den magmatiske bjergart, der omgiver dem - eller endda på hinanden. De spredes gennem mikrofrakturer og hulrum, danner komplekse og udvidede fællesskaber.

"Ved døden, de mikrobielle samfund bliver forstenede på væggene i deres stenede hjem. Disse mikrofossiler kan give en historie om mikrobielt liv i vulkansk sten."

Et vulkansk mikrofossilatlas

Vigtigt, Jordens oceaniske skorpe minder geokemisk meget om de vulkanske klipper, der dominerer Mars-landskabet.

"Vores mål er at være i stand til at bruge oceanisk skorpe mikrofossil rekord som et modelsystem til at guide Mars udforskning, " Ivarsson forklarer. "Vores gennemgang af eksisterende viden er et vigtigt første skridt, men en mere omfattende forståelse af det dybe liv er nødvendig for at vise, hvor og hvad man skal søge efter."

For at opnå dette, siger Ivarsson, vi er nødt til at indsamle flere data om mikrofossils udseende og placering – men også, på deres kemiske sammensætning.

"Disse fossiler bevarer ofte enorme morfologiske detaljer. F.eks. vi kan skelne brede klasser af svampe gennem forekomsten af ​​sporer, frugtlegemer, mycelier og andre væksttilstande – eller af bakterier, gennem tilstedeværelsen af ​​blomkålslignende formationer, generationer af biofilm konserveret som laminerede plader, og andre karakteristiske samfundsstrukturer.

"Men analyse af lipider og kulstofisotoper i mikrofossiler vil gøre det muligt at skelne mere præcise grupper ud fra deres stofskifte.

"Samlet set vil disse oplysninger hjælpe med at identificere, hvilke typer af mikroorganismer der sandsynligvis er blevet bevaret på Mars, og hvilke geokemiske forhold favoriserer fossilisering mest."

En fossiloptegnelse på Mars

Mikrofossilatlasset vil derfor også være med til at bestemme, hvilke prøver der skal målrettes for at vende tilbage til Jorden, givet den begrænsede nyttelast af Mars-missionerne.

"Både NASAs Mars 2020- og ExoMars-missioner er i stand til at detektere større fossiliserede strukturer fra vulkanske sten, såsom mm-størrelse mineraliserede svampemycelier, eller større mikrostromatolitter i åbne vesikler.

"ExoMars's 8 mikrometer/pixel kameraer har en større chance for at identificere små træk og individuelle hyfer in situ på Mars. NASA-missionen har mulighed for at indsamle prøver til senere undersøgelse på Jorden, og dets 15 mikrometer/px-kameraer kan derfor være tilstrækkelige udvalgte prøver med høj sandsynlighed for at indeholde biosignaturer. Disse supplerende strategier øger den samlede chance for at opdage beviser for tidligere liv på Mars, hvis det findes, " slutter Ivarsson.