Марсианская поверхность. Изображение предоставлено NASA Нажмите для увеличения
Калифорнийский университет в Беркли, исследование метанообразующих бактерий, замороженных на дне толстого ледяного покрова в Гренландии, толщиной в две мили, может помочь ученым в поиске подобной бактериальной жизни на Марсе.
Метан - это парниковый газ, присутствующий в атмосфере Земли и Марса. Если источником марсианского метана является класс древних микробов, называемых археями, как предлагали некоторые ученые, то беспилотные зонды на марсианской поверхности должны искать их на глубинах, где температура примерно на 10 градусов Цельсия (18 градусов по Фаренгейту) выше, чем который обнаружен у основания ледяного покрова Гренландии, по словам профессора физики Калифорнийского университета в Беркли П. Буфорда Прайса.
Это будет несколько сотен метров - около 1000 футов - под землей, где температура немного выше температуры замерзания, и такие микробы должны составлять в среднем около одного кубического сантиметра или около 16 на кубический дюйм.
В то время как Прайс не ожидает, что в ближайшее время миссия на Марс будет пробурить несколько сотен метров под поверхностью, метаногены (генерирующие метан археи) можно было бы так же легко обнаружить вокруг метеорных кратеров, где скала была выброшена из глубокого подполья.
«Обнаружение этой концентрации микробов находится в пределах способности современных приборов, если они могут быть доставлены на Марс и если спускаемый аппарат может упасть в месте, где орбитальные аппараты на Марсе обнаружили концентрацию метана самой высокой», - сказал Прайс. , «На Марсе есть куча кратеров от метеоритов и небольших астероидов, сталкивающихся с Марсом и вспенивающих материал с подходящей глубины, поэтому, если вы осмотритесь вокруг кратера и выкопаете немного грязи, вы можете найти их, если приземлитесь там, где метан, выделяющийся изнутри, самый высокий ».
Прайс и его коллеги опубликовали результаты своей работы на прошлой неделе в журнале «Известия Национальной академии наук», опубликованном на раннем сайте, и представили свои результаты на встрече Американского геофизического союза в Сан-Франциско на прошлой неделе.
Изменения концентрации метана в ледяных кернах, таких как керна длиной 3 053 метра (10 016 футов), полученных в рамках проекта Гренландского ледяного щита 2, использовались для измерения климата в прошлом. Однако в этом ядре некоторые сегменты находятся в пределах 100 метров или 300 футов от нижних зарегистрированных уровней метана, что в 10 раз выше, чем можно было бы ожидать по тенденциям за последние 110 000 лет.
Прайс и его коллеги показали в своей статье, что эти аномальные пики могут быть объяснены присутствием во льду метаногенов. Метаногены распространены на Земле в местах, лишенных кислорода, таких как рубцы коров, и их легко можно было бы соскоблить льдом, протекающим по заболоченной подледниковой почве, и включить в некоторые из нижних слоев льда.
Прайс и его коллеги обнаружили эти метаногены в тех же самых толстых сегментах ядра, где избыток метана измеряли в чистом льду на глубинах 17, 35 и 100 метров (56, 115 и 328 футов) над коренной породой. Они рассчитали, что измеренное количество архей, замороженных и едва активных, могло произвести наблюдаемое количество избыточного метана во льду.
«Мы нашли метаногены именно на тех глубинах, где был обнаружен избыток метана, и больше нигде», - сказал Прайс. «Я думаю, что все согласятся, что это дымящийся пистолет».
Биологи в Университете штата Пенсильвания ранее анализировали лед в нескольких метрах над коренной породой, который был темно-серого цвета из-за высокого содержания ила, и выявили десятки типов как аэробных (любящих кислород), так и анаэробных (кислородно-фобических) микробов. По их оценкам, 80 процентов микробов были еще живы.
Хотя метан был обнаружен в атмосфере Марса, ультрафиолетовый свет от Солнца разрушил бы количество, наблюдаемое приблизительно через 300 лет, если бы некоторый процесс не пополнял метан, отметил Прайс. Хотя взаимодействие углеродсодержащей жидкости с базальтовыми породами может быть ответственным, метаногены могут вместо этого потреблять подземный водород и углекислый газ для производства метана, сказал он.
Если метаногены несут ответственность, Прайс рассчитал, что они будут присутствовать в концентрации около одного микроба на кубический сантиметр на глубине нескольких сотен метров, где температура - около нуля градусов по Цельсию (32 градуса по Фаренгейту) или чуть теплее - позволит просто достаточно метаболизма, чтобы они могли жить, как это делают микробы в ледяном покрове Гренландии.
Большая часть лабораторных работ была выполнена студентом Калифорнийского университета в Беркли Х. С. Тунгом из Департамента науки, политики и управления в области окружающей среды. Сейчас она аспирант в Калифорнийском университете в Санта-Круз. Также соавтором статьи был Натан Э. Брамолл, аспирант физического факультета.
Работа поддержана Национальным научным фондом Управления полярных программ.
Первоисточник: Пресс-релиз Калифорнийского университета в Беркли
