Juli 17, 2022

Warum suchen Wissenschaftler in den Polarregionen Kanadas nach Leben auf dem Mars?

Nur die widerstandsfähigsten Organismen können in einer der kältesten Quellen der Erde gedeihen; deshalb, Lyle Weiß Im Sommer 2017 und 2019 ging er nach Last Hammer Spring in eine der nördlichsten Gegenden Kanadas Nunavut wurde. Diese Salzwasserquelle ist von Eis, Schnee, salzigen Sedimentgesteinen und einer Eis- und Erdschicht umgeben und befindet sich inmitten der baumlosen Berge und auf der unbewohnten Insel Axel Heiberg, einige hundert Meilen vom Nordpol entfernt.

Diese im Arktischen Ozean gelegene Insel ist mit nichts auf der Welt vergleichbar; Daher ist es der beste Ort, um Mikroben zu untersuchen, die in salzigen, sehr kalten und sauerstoffarmen Gewässern vorkommen. Durch die Untersuchung dieser Organismen hofft Lyle White, die Möglichkeit zu untersuchen, Leben in Gebieten mit ähnlichen Bedingungen auf dem Planeten Mars zu finden.

White und seine Kollegen veröffentlichten einen Bericht im Journal of the International Society of Microbial Ecology und stellten fest, dass Mikroorganismen, die in mehreren Zentimetern Tiefe im Sediment von Quellen gefunden werden, unter schwierigen Umweltbedingungen gut wachsen können. Viele terrestrische Arten sind zum Überleben direkt oder indirekt vom Sonnenlicht abhängig; Aber diese Mikroben verwenden eine chemische Energiequelle, um zu überleben.

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Sie liefern ihre Energie, indem sie anorganische Verbindungen wie Methan und Schwefelwasserstoff essen und atmen. Das gleiche Problem verursacht einen sehr schlechten Geruch, ähnlich dem Geruch von faulen Eiern, der in den Gebieten um diese Quellen und sogar noch weiter entfernt riecht. Der Hubschrauberpilot der Forschungsgruppe bezeichnet diesen Ort als Rotten Springs. White, ein Astrobiologe an der McGill University in Kanada, sagt:

Diese winzigen steinfressenden Kreaturen, die hauptsächlich anorganische Moleküle fressen, leben unter sehr ähnlichen Bedingungen wie auf dem Mars in einer sehr kalten Welt.

In den letzten Jahren konzentrierte sich die Suche nach außerirdischem Leben auf den Roten Planeten. Laut Wissenschaftlern war der Mars vor mehr als 3 Milliarden Jahren wärmer als heute und seine Atmosphäre hatte schützendere Eigenschaften. Obwohl dieser Planet in keiner Weise geeignet ist, Leben zu beherbergen, glauben Wissenschaftler, dass alte Marsmikroben die Quelle des Lebens auf diesem Planeten gewesen sein könnten und sogar an Orten wie dem Boden von gefrorenen und schmutzigen Wasserteichen wachsen könnten.

Last Hammer Spring auf Axel Heiberg Island im arktischen Hochland von Nunavut, Kanada

Wissenschaftler haben mehrere Rover auf der Oberfläche des Planeten eingesetzt, um nach Beweisen für ausgestorbene außerirdische Mikroorganismen zu suchen, und kürzlich überwacht sogar ein kleiner ferngesteuerter Hubschrauber den Weg eines dieser Rover. Die Durchführung von Probenahmen und Erkundungsmissionen auf dem Mars ist jedoch sehr teuer und schwierig. Auf der anderen Seite ist Kanada viel näher am Mars und die Bedingungen einiger seiner Polarregionen ähneln denen des Mars.

White sagt, dass einige der einzigartigen Eigenschaften der Last-Hammer-Quelle den Bedingungen auf dem Mars sehr ähnlich sind. Erstens liegt die Temperatur dieser Quelle unter Null (minus 5 Grad Celsius) und ihr Salzgehalt beträgt etwa 25 %, was 10-mal höher ist als im Meerwasser. Zu beachten ist, dass der hohe Salzgehalt des Wassers verhindert, dass es bei Minusgraden gefriert. Zuvor ist es Wissenschaftlern gelungen, Salzvorkommen auf dem Mars zu identifizieren. Einige dieser Sedimente könnten auf das Vorhandensein von Salzwasser in der fernen Vergangenheit auf diesem Planeten zurückzuführen sein.

Tatsächlich hatten diese Orte die ungünstigsten Bedingungen für die Entstehung von Leben auf der Marsoberfläche. Das Wasser der Quelle Last Hammer ist nahezu sauerstofffrei (weniger als eins zu einer Million). Dieser niedrige Sauerstoffgehalt mag für die Bedingungen der Erde ungewöhnlich erscheinen; Aber das gilt nicht für andere Welten. An alle Kreaturen, die unter solchen Bedingungen überleben können, Schwierigkeit Sie sagen; Denn es kämpft weiterhin unter sehr schwierigen Bedingungen und an der Grenze zwischen Leben und Tod ums Überleben.

White und seine Kollegen sammelten bei jeder ihrer Reisen in abgelegene Gebiete Kanadas Proben von mehreren Gramm Brackschlamm. Dann begannen sie mit fortschrittlichen Werkzeugen und der Isolierung mikrobieller Zellen mit der Sequenzierung des Genoms und der RNA dieser Zellen, um herauszufinden, woher diese Mikroben ihre Energie beziehen und wie sie unter den rauen Bedingungen der Quellen überleben können.

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Die Ergebnisse dieser Studie werden Astronomen helfen, mehr über die möglichen Fundorte von Mikroben und ihre Überlebensbedingungen auf dem Planeten Mars oder jeder anderen Welt zu erfahren. Janice Bischofein Astrobiologe am SETI-Institut in Kalifornien, sagt zu diesem Thema: „Aus Sicht der Ähnlichkeit der Bedingungen mit dem Mars ist diese Studie sehr interessant.“

Die Last-Hammer-Quelle ähnelt möglicherweise dem westlichen Teil des Olymp, dem höchsten Gipfel im Sonnensystem mit einer Höhe von 21 km. Bischofs Argument ist, dass in der Vergangenheit in diesem Teil der Elipmos-Region ab und zu salziges Wasser seinen Weg an die Marsoberfläche fand, indem es durch die Eisbodenschicht floss und die Bildung von salzigen Wasserquellen verursachte. Die Streifen, die auf der Marsoberfläche zu sehen sind, könnten auf die Existenz von Wasserströmungen in der Vergangenheit auf diesem Planeten hinweisen.

Die Ähnlichkeit der Bedingungen mit dem Mars ist in letzter Zeit zu einem der beliebtesten und faszinierendsten Forschungsthemen geworden, und jetzt untersuchen Wissenschaftler das Leben in den trockenen und bergigen Ländern von Hawaii und Chile und den basaltreichen Vulkanen Islands. Salzige und sehr kalte Wasserquellen in Lost Hammer und anderen Regionen wie der Antarktis können Teil dieser Liste außerirdischer Orte auf unserem Planeten sein. Um zu verstehen, wie Organismen unter den rauen Bedingungen dieser Gebiete überleben, bedarf es umfangreicherer Forschung. Bischof sagt:

Soweit ich weiß, ist dies die erste Studie, die Mikroben genetisch klassifiziert.

Die genetische Analyse des Forschungsteams von White zeigte, wie diese Organismen ihre Energie bereitstellen, indem sie Methan und andere anorganische Verbindungen verbrauchen. Die Ergebnisse dieser Studie können unter Berücksichtigung der jüngsten Entdeckung des Vorhandenseins von Methan auf dem Mars die Entdeckung von Lebenszeichen auf diesem Planeten versprechen. Natürlich ist zu erwähnen, dass Methangas auch durch geologische Prozesse entsteht; Daher kann die Entdeckung von Methan definitiv nicht die Existenz von Leben auf dem Mars beweisen.

Forschungen wie die, die White und seine Kollegen durchgeführt haben, werden uns bessere Möglichkeiten für ideale Orte bieten, um zukünftige Rover oder Lander zu schicken (wie die ExoMars-Mission der Europäischen Weltraumorganisation). Eine solche genetische Analyse ist jedoch nur auf der Erde möglich und mit Mars-Rovern und aus der Ferne fast unmöglich; Aus diesem Grund müssen Proben, die bei zukünftigen Missionen gesammelt werden, irgendwie zur Erde zurückgebracht werden.

Du hast das gesagt Ausdauer Der neueste Mars-Rover beprobt Marsgestein. Diese Proben werden nach der Operation im Rover aufbewahrt, damit sie in Zukunft im Rahmen einer Bergungsmission zur Erde geschickt werden können.

Ausdauer-RoverDer Perseverance-Rover der NASA nahm dieses Selfie 2021 auf einem Felsen namens Roschet auf.

Neuere Forschung Jill Micucci, ein mikrobieller Ökologe von der University of Tennessee in Knoxville, hat antarktische Solen untersucht. Er sagt über die Bedeutung der Untersuchung marsähnlicher Regionen:

Ich denke, dass die Erforschung der Polarregionen der Erde und die Einordnung Ihrer Erkenntnisse darüber von großem Wert sind; Weil wir viele Informationen über mikrobielle Genome haben. Dies könnte uns auf die Analyse von Proben vorbereiten, die von zukünftigen Missionen wie Mars 2020 zur Erde geschickt werden könnten.

Die Ergebnisse dieses Forschungsteams können bei der Suche nach Leben jenseits des Roten Planeten helfen, auch in den salzigen und unterirdischen Meeren anderer ozeanischer Welten. Weiß sagt:

Die Organismen, die wir in Last Hammer gefunden haben, stehen ganz oben auf der Liste der Arten von Mikroorganismen, die wahrscheinlich auf dem Mars oder den Eismonden Europa und Enceladus zu finden sind.

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