Næsten golde islandske landskaber guider søgen efter udenjordisk liv

Ny forskning i mikrobielle livsformer, der lever i næsten golde vulkanske landskaber på Island, kan hjælpe videnskabsmænd med at forstå, hvordan man bedst kan søge efter liv på andre planeter.

Forskere med NASAs FELDSPAR-projekt (Field Exploration and Life Detection Sampling for Planetary Analogue Research) studerer fordelingen af ​​liv i disse barske islandske miljøer for at informere eftersøgningen efter skjulte livstegn på planeter som Mars. Indtil nu, de har fundet ud af, at mikrober på deres undersøgelsessteder ofte er isoleret i "hot spots", og at mikrobielle samfund er forskelligt fordelt i områder, der er udsat for forskellige geologiske processer, såsom vind eller istid. De præsenterede deres resultater i sidste måned på AGU's Fall Meeting 2019 i San Francisco.

Søgen efter udenjordisk liv er i øjeblikket begrænset til fjernmåling, med satellitter og teleskoper, og jordbaserede robotmissioner, såsom NASAs Mars 2020-rovermission, der skal lanceres næste år. Rovere kan kun indsamle og teste et vist antal prøver, før deres ressourcer er opbrugt, så prøveudvælgelsen skal være strategisk.

Forskere formoder, at Mars engang var varmere og vådere, end den er nu, og kunne have rummet liv. Imidlertid, tegn på tidligere liv eller potentielle overlevende livsformer er ikke indlysende. "Hvad [FELDSPAR-forskere] har arbejdet på, er at forsøge at finde ud af, hvor mange prøver vi skal have for at sandsynligt prøve den ene region, der har det biologiske hotspot, " sagde Amanda Stockton, en biokemiker ved Georgia Institute of Technology og co-principle investigator af FELDSPAR projektet.

Det er manglen på udbredt, åbenlyst liv, der gør islandske vulkanske miljøer til et ideelt valg som analoge steder for Mars. De er dækket af tephra, aske eller stenet materiale udspyet fra vulkanerne. Tephraen er domineret af basalt, en vulkansk sten, der udgør mange områder på Mars' overflade. FELDSPAR-forskere indsamler tephraprøver og tester dem for DNA og ATP, et biomolekyle, som jordlevende bruger til at overføre energi. Mens forskerne analyserer tegn på nutidigt (bestående) liv på Island, de siger, at forståelsen af ​​disse distributionsmønstre også kan være nyttig til at søge efter biologiske signaturer af uddødt liv på andre planeter.

Jen Blank, der leder NASA BRAILLE-projektet for at karakterisere tegn på liv i lavarør og ikke er involveret i FELDSPAR, roste forskningen. "Det er den første virkelig systematiske undersøgelse i forskellige skalaer, der er blevet lavet, fordi det er så svært at gøre. Og det tager meget tid, " hun sagde.

Desværre, hvis disse islandske analoge steder er nogen indikation, den kunne potentielt tage flere prøver end en rover kunne analysere for at lokalisere livstegn på en anden planet, selvom de er til stede, ifølge forskerne. Stockton beskrev et område, hvor holdet analyserede næsten 400 prøver, og kun to havde høje niveauer af biologi.

I betragtning af denne virkelighed, FELDSPAR-forskere forsøger at forfine søgeparametre ved at undersøge, om der er fysiske træk i miljøet, der er korreleret med livslommer. Hvis så, Fjernmålingsteknologi fra satellitter eller droner kunne bruges til at identificere steder, der med størst sandsynlighed vil rumme tegn på liv, før en rover bruger dyrebare ressourcer til rent faktisk at analysere prøver.

Dette arbejde er stadig i gang, men forskerne har gjort nogle foreløbige fund. Ifølge FELDSPAR-forsker Anna Simpson, en mikrobiel økolog ved Georgia Institute of Technology, en potentiel miljøfaktor, der kan påvirke fordelingen af ​​liv, er områdets geologiske historie. "Livet opstår i pletter og langs gradienter i områder formet af vind, mens det er jævnt fordelt med nogle få tilsyneladende tilfældige hotspots med høj biologisk aktivitet i områder påvirket af nylig istid, " hun sagde.

Simpson sagde, at holdet også er begyndt at evaluere den gennemsnitlige tephra-kornstørrelse på et sted som en anden potentiel forudsigelsesfaktor for biosignaturer på Mars. "Vi er virkelig interesserede i, om antallet af sprækker i et mineralkorn kommer til at påvirke, hvor meget liv der er, " sagde Simpson. Hun forklarede, at større korn med flere sprækker potentielt kunne beskytte mikrober mod dødelig UV-stråling på overfladen af ​​Mars. "Vi finder faktisk ud af, at hvor der er virkelig store bidder af basalt i tephraen, de har en tendens til at have mere ATP, " sagde Simpson, som understregede, at flere analyser var nødvendige for at bekræfte dette mønster.

FELDSPAR-forskerne analyserer stadig data fra deres sidste feltsæson og planlægger at offentliggøre flere resultater, der kan informere rover-søgeteknikker i fremtiden. Men det er allerede meget klart, at begrænsninger for liv, og hvordan det er fordelt i rum og tid, kan variere afhængigt af miljøet, sagde Diana Gentry, en co-principal investigator på FELDSPAR og en mikrobiolog med speciale i instrumentering ved NASA Ames Research Center. "Det har [implikationer] for de antagelser, du gør om livet på andre verdener, og ... hvordan du ville lede efter det."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.