Martian yta. Bildkredit: NASA Klicka för förstoring
En universitet i Kalifornien, Berkeley, som studerar metan-producerande bakterier frusna i botten av Grönlands två mil tjocka isark kan hjälpa forskare som söker efter liknande bakterieliv på Mars.
Metan är en växthusgas som finns i atmosfären på både Jorden och Mars. Om en klass av forntida mikrober som kallas Archaea är källan till Mars metan, som vissa forskare har föreslagit, borde obemannade sonder till Marsytan leta efter dem på djup där temperaturen är cirka 10 grader Celsius (18 grader Fahrenheit) varmare än som hittades vid basen på Grönlands isark, enligt UC Berkeley, ledande forskare P. Buford Price, professor i fysik.
Detta skulle vara flera hundra meter - ungefär 1 000 fot - under jord, där temperaturen är något varmare än frysning och sådana mikrober bör i genomsnitt vara cirka en per kubikcentimeter, eller cirka 16 per kubik tum.
Medan Price inte förväntar sig någon tid snart ett uppdrag till Mars att borra flera hundra meter under ytan, kan metanogener (metan-genererande Archaea) lika lätt upptäckas runt meteorkratrar där sten har kastats upp från djupt underjordiskt.
"Att upptäcka denna koncentration av mikrober ligger inom förmågan hos modernaste instrument, om de skulle kunna flygas till Mars och om landaren kunde släppa ner på en plats där Mars-banor har hittat metankoncentrationen högst," sade Price . ”Det finns massor av kratrar på Mars från meteoriter och små asteroider som kolliderar med Mars och rensar upp material från ett lämpligt djup, så om du tittade runt kanten av en krater och skopade upp lite smuts, kan du hitta dem om du landar där metan som strömmar ut ur interiören är högst. ”
Price och hans kollegor publicerade sina resultat förra veckan i tidigt online-utgåva av tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences och presenterade sina resultat vid förra veckans möte i American Geophysical Union i San Francisco.
Variationer i metankoncentration i iskärnor, såsom den 3 053 meter långa (10 016 fot långa) kärnan som erhållits av Grönlands isarkprojekt 2, har använts för att mäta tidigare klimat. I den kärnan är emellertid vissa segment inom cirka 100 meter, eller 300 fot, av de bottenregistrerade metannivåerna så mycket som tio gånger högre än vad som kunde förväntas från trender under de senaste 110 000 åren.
Price och hans kollegor visade i sitt papper att dessa anomala toppar kan förklaras av närvaron i isan av metanogener. Metanogener är vanliga på jorden på platser som saknar syre, till exempel i korens rumen, och kunde lätt ha skrapats av is som strömmade över den myriga subglaciala jorden och införlivats i några av de nedre islagren.
Price och hans kollegor fann dessa metanogener i samma fot tjocka delar av kärnan där överskottet av metan mättes i annars klar is på djupen 17, 35 och 100 meter (56, 115 och 328 fot) över berggrunden. De beräknade att den uppmätta mängden Archaea, fryst och knappt aktiv, kunde ha producerat den observerade mängden överskott av metan i isen.
"Vi hittade metanogener på exakt de djup där överskott av metan hade hittats och ingen annanstans," sade Price. "Jag tror att alla skulle vara överens om att detta är en rökpistol."
Biologer vid Pennsylvania State University hade tidigare analyserat is flera meter ovanför berggrunden som var mörkgrå i utseende på grund av dess höga siltinnehåll och identifierade dussintals typer av både aerob (syre-älskande) och anaeroba (syrefobiska) mikrober. De uppskattade att 80 procent av mikroberna fortfarande lever.
Även om metan har upptäckts i Mars 'atmosfär, skulle ultraviolett ljus från solen ha brutit ner den observerade mängden på cirka 300 år om någon process inte fylla på metan, noterade Price. Medan interaktion mellan koldioxidbärande vätska och basalt berg kan vara ansvarig, kan metanogener i stället ta in väte och koldioxid under ytan för att göra metan, sade han.
Om metanogener är ansvariga beräknade Price att de skulle uppstå i en koncentration av cirka en mikrob per kubikcentimeter på ett djup av flera hundra meter, där temperaturen - ungefär noll grader Celsius (32 grader Fahrenheit) eller lite varmare - skulle tillåta bara tillräckligt med ämnesomsättning för att de ska kunna leva, precis som mikroberna på den grönländska isarken gör.
Det mesta av laboratoriearbetet utfördes av UC Berkeley grundutbildaren H. C. Tung vid institutionen för miljövetenskap, politik och ledning. Hon är nu doktorand vid UC Santa Cruz. Nathan E. Bramall, en forskarstuderande vid Institutionen för fysik, deltog också i författaren.
Arbetet stöds av National Science Foundation Office of Polar Programs.
Originalkälla: UC Berkeley News Release
