Små pletter i rummet kan være nøglen til at finde liv fra Mars

Næste år, både NASA og Den Europæiske Rumorganisation (ESA) vil sende nye rovere til Mars for at jage efter beviser på tidligere liv.

Som tidligere missioner har opdaget, Mars havde en varmere og vådere fortid, med forhold, der sandsynligvis kunne opretholde liv. Nuværende satellitter, der kredser om Mars, afslører også, at der er mange steder, hvor vand engang var til stede på overfladen.

Vanskeligheden ved at jage på livet ligger ikke i at finde, hvor der var vand, men ved at identificere, hvor de essentielle næringsstoffer for livet faldt sammen med vand.

Mikrometeoritter betyder potentielt liv

For at livet kan flytte ind i et nyt miljø og overleve, det har brug for essentielle næringsstoffer såsom kulstof, brint, nitrogen, ilt, fosfor, og svovl (tilsammen kendt som CHNOPS), plus andre sporstoffer. Det skal også hente energi fra miljøet. Nogle af Jordens tidligste livsformer fik energi ved at oxidere mineraler.

Mars' skorpe er for det meste lavet af påtrængende og vulkansk basalt (den samme sten, der dannes fra Hawaiis lavaer), som ikke er særlig næringsrig. Imidlertid, meteoritter og mikrometeoritter er kendt for kontinuerligt at give essentielle næringsstoffer til planeternes overflader.

Vores team undersøgte, hvor meget kosmisk støv (komet- og asteroidestøv) ville overleve atmosfærisk adgang til Mars, og hvor det ville samle sig på overfladen som mikrometeoritter.

Vi modellerede opvarmnings- og oxidationseffekterne af atmosfærisk indtrængen til Mars og fandt ud af, at de fleste partikler mindre end omkring 0,1-0,2 mm i diameter ikke ville smelte, afhængig af deres sammensætning. Med hensyn til materialer, der akkumuleres på Mars-overfladen, partikler af denne størrelse er overvældende mere almindelige end større partikler.

På jorden, omkring 100 gange så meget kosmisk støv i dette størrelsesområde ophobes på overfladen, sammenlignet med meteoritter større end 4 mm. Dette er på trods af omfattende smeltning og fordampning under atmosfærisk adgang til Jorden.

Beviser tættere på hjemmet

Som en del af vores forskning, vi brugte et analogt sted på Nullarbor Plain i South Australia (som, ligesom Mars, har vindmodificeret sediment siddende på revnet grundfjeld) for at undersøge, om vind får mikrometeoritter til at akkumulere på forudsigelige steder.

Vi fandt mere end 1, 600 mikrometeoritter fra en række prøvesteder.

Vores observationer viser, at fordi mange mikrometeoritter er tættere end normale sandkorn, de vil sandsynligvis samle sig i grundfjeldsrevner og på grusrige overflader, hvor lettere partikler er blevet blæst væk. Vores prøver indeholdt typisk flere hundrede mikrometeoritter pr. kilogram.

Adskillige faktorer lagt sammen indikerer, at mikrometeoritter burde være meget mere talrige på Mars end på Jorden. Og dette forventes at være sandt i det meste af Mars' 4,5 milliarder år lange historie.

Selv marsboere har brug for næringsstoffer

Usmeltede og delvist smeltede mikrometeoritter leverer komplekse kulstofforbindelser til Mars-overfladen, som er livets byggesten. De leverer også den eneste kilde til reduceret fosfor gennem mineralet schreibersite, som har vist sig at reagere med simple hydroxylforbindelser for at danne forstadier for livet.

Mikrometeoritter giver også andre reducerede mineraler som sulfider og jern-nikkel metal, der kan udnyttes som en energikilde af primitive mikrober. Derfor, de giver både de essentielle næringsstoffer og en energikilde, der kan tillade eksisterende mikrober at migrere og fortsætte.

Mars 2020

Mange forskere mener, at livet på Jorden kan være startet omkring undersøiske geotermiske åbninger eller i vulkanske varme kilder som dem ved Yellowstone eller Rotorua. Under disse, vand cirkulerer gennem den varme skorpe, at opløse næringsstoffer fra klipperne og føre dem opad til åbningerne, hvor der er dramatiske ændringer i temperatur og kemi.

Dette skaber en lang række nichemiljøer, hvoraf nogle har den ideelle kombination af vand, tempererede forhold og kemi for livet.

Den udløbne Spirit-rover fandt beviser for en uddød vulkansk kilde på Mars, og mere er blevet udledt fra orbitale observationer. Disse vulkanske kilder blev betragtet som et landingssted for NASAs Mars 2020 rover, men til sidst blev Jezero Crater valgt.

Jezero Crater har en kombination af vandproducerede kanaler i et deltasystem, der indeholder ler- og karbonatmineraler i sedimentære bjergarter. Disse er ideelle til at bevare geokemiske tegn på liv. Tilsvarende Oxia Planum er blevet valgt som landingssted for ESA's ExoMars rover, som også indeholder ler i sedimentære aflejringer.

Mens hverken Jezero Crater eller Oxia Planum indeholder kendte vulkanske kilder, de er stadig vandrige miljøer, hvor liv kan have eksisteret på Mars.

Mikrometeoritter giver de næringsstoffer, der kan have gjort det muligt for liv at vandre ind i og fortsætte på disse steder, og kunne endda give ingredienserne til, at liv kan dukke op væk fra Mars' vulkanske kilder.

Med planer på vej for 2020, vi kan snart være på nippet til et af de største videnskabelige gennembrud nogensinde.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.