우주에서의 삶을 찾는 것은 우주의 인간으로서 우리의 자리에 의문을 제기하기 때문에 광범위한 영향을 미칩니다. 우주의 크기와 지구에서 종을 찾는 광범위한 환경은 태양계의 다른 행성과 달에 존재하는 다양한 조건 내에서 생명을 찾을 수 있다는 것을 매우 타당하게 만듭니다. 화성의 근접성과 표면에 액체 물의 증거가 생겨나면서 생명의 징후를 찾는 다양한 연구와 임무에서 인기가 높아졌습니다. 액체 물의 존재는 지구상의 모든 생명에 필요하지만, 화성 대기와 같은 행성 대기의 원격 감지는 생물학적 과정을 나타내는 가스를 감지했습니다.
메탄은 화성의 삶의 열쇠가 될 수 있습니다
이러한 가스 중 하나 인 메탄은 화성 대기에서 발견되었으며 생명의 존재를 나타낼 수 있습니다. 대기 중에 메탄의 수명은 약 300 년이므로 진행중인 탐지에는 최근 보충이 필요하므로 생물학적 기원을 나타낼 수 있습니다. 지구상에서 메탄은 메타 노겐이라는 미생물에 의한 신진 대사를 통해 생성됩니다. 메탄 겐은 도메인 Archaea의 구성원이며 수소를 이용합니다 (H 2 ) 및 이산화탄소 (Co 2 ) 메탄을 생산합니다 (ch 4 ). 메타노겐은 화성 조건 하에서 생명을 공부하기에 이상적인 후보를 만드는 여러 가지 특성을 포함합니다. 메탄 겐은 비 광성 합성 (지하 환경에서 존재할 수 있음), 혐기성 (산소의 존재가 필요하지 않음)이며 유기 영양소가 필요하지 않습니다 (이는 다른 살아있는 유기체가 자라도록 요구하지 않음을 의미합니다). 메탄 겐은 또한 지구에서 진화 한 초기의 생명체 중 일부를 나타냅니다. 이는 지구가 따뜻하고 습하고 아마도 더 친절했을 때 화성의 초기 역사와 동일 할 수 있습니다. 또한, 특정 메탄 겐은 온도, 압력 및 소금 농도에 대한 내성 측면에서 "Extremophiles"로 분류됩니다.
화성은 현재 생명에 불가피하게 보이지만 - 지구는 차갑고 건조합니다. 특히 지구에, 특히 지하 표면에는 비교적 거주 가능한 장소가있을 수 있습니다. 지구와 달리 화성은 대기가 매우 얇고 오존층이 없습니다. 따라서, 화성 표면은 유해한 UV 및 이온화 방사선에 대한 보호가 없다. 지구의 과거의 어느 시점에서 생명이 화성에서 발전하게된다면, 지구의 지하는 최고의 휴식을 제공 할 수 있습니다.
화성은 현재 차갑고 건조하지만 지구상에는 미생물 이이 극단에 노출되는 환경이 있습니다. 예를 들어, 남극 대륙의 McMurdo Dry Valle 또는 칠레의 Atacama Desert. 그러나 지구에 고유 한 화성에 존재하는 환경 요인 중 하나는 저압입니다. 지구에서는 표면 압력 평균 1 bar (1000 mbar); 화성의 경우 표면 압력은 약 6mbar - 지구보다 약 1/100입니다. 지구상에는 유기체가 저압으로 진화 할 수있는 곳이 없습니다. 예를 들어, 에베레스트 산 꼭대기의 압력은 330 Mbar입니다. 미생물은 약 20km의 고도에서 지구 대기의 저압에 노출 될 수 있습니다. 박테리아와 곰팡이는 대기의 이러한 높이에서 감지되었지만 이러한 위치는 영구 생태계를 구성하지 않을 수 있습니다.
메타 노겐이 화성에 살 수 있는지 테스트
아칸소 대학교 (University of Arkansas)의 우주 및 행성 과학 센터에서 수행 된 최근의 실험은 6MBAR (화성의 평균 표면 압력)에서 143 MBAR 범위의 저압 조건에서 생존 할 수있는 메타노겐의 능력을 테스트했습니다. 이 실험은 4 종의 메탄 겐을 이용 하였다 : 메타 노 사르시나 바 커리 , Methanobacterium formicicum , Methanococcus maripaludis , 및 Methanothermobacter Wolfeii . 이 메타노겐은 20 년 넘게 아칸소 대학교에서 Timothy Kral 박사가 화성 생활 후보로 연구되었습니다. "수성 환경에서 메탄 겐에 의한 저압 내성 :화성의 지하 수명에 대한 시사점"은 낮은 압력에서 4 개의 메탄 오겐의 생존을 테스트하는 7 가지 실험을 특징으로합니다. 저압에 노출 된 후 메탄 오겐의 메탄 생산을 측정하여 생존을 모니터링했습니다.
실험 1 - 4는 6 일에서 11 일 사이의 기간 동안 33mbar와 143 mbar 사이의 압력에 메탄 겐을 노출시켰다. 4 개의 메타노겐을 함유하는 배양은 저압에 노출 된 후 유의 한 메탄을 측정했으며, 이는 메탄 겐이 이러한 압력에 노출 될 수 있음을 나타냅니다. 실험 5 및 6 혼입 압력은 화성의 표면 압력과 더 유사한 압력 :실험 5는 6-10 MBAR에 3 일 노출되었으며 실험 6은 7-20 MBAR에 5 일 노출로 구성되었습니다. 두 실험 모두에서, 4 개의 메탄 겐의 배양 물은 저압에 노출 된 후 메탄을 생성하여 메탄 겐이 저압에 대한 노출에서 생존 할 수 있음을 나타냅니다. 모든 실험에서, 메탄 겐은 액체 배지 (성장에 필요한 비타민과 미네랄을 함유 한 국물)에서 성장시켰다.
.저압의 결과 중 하나는 액체 물의 빠른 증발입니다. 이 요인은 실험의 길이를 제한했습니다. 실험 6은 실험 5보다 며칠 더 오래 지속되었다.이 실험은 확산 장벽으로 시뮬레이트 레 포리 (화성의 먼지와 비슷한 멸균 흙)을 이용했기 때문이다. 일곱 번째 실험에서, 다른 방법을 사용하여 배양을 더 오랜 시간 동안 저압에 노출시켰다. 이 실험에서, 배양 물은 21 일 동안 50 MBAR에 노출되었다. 테스트 튜브는 증발이 발생하지 않도록 저압하에 밀봉되어있어 더 긴 노출이 가능합니다. 이전 결과와 마찬가지로, 4 개의 메탄 오겐은 모두 21 일 동안 저압에 노출 된 후 메탄을 생산했습니다.
이러한 실험에는 화성의 평균 표면 압력보다 높은 압력이 포함되었지만, 이러한 압력은 여전히 더 거주 가능한 환경이 존재하는 화성 지하에서 가능할 수 있습니다. 과도 액체 물은 반복 경사 선생의 형태로 화성 표면에서 볼 수 있습니다. 이들은 화성 표면에 나타나는 어두운 줄무늬이며 아마도 매우 짠 물로 구성됩니다. 이 줄무늬는 계절적으로 나타나며 지하의 대수층으로부터 형성되는 것으로 생각됩니다. 이것은 계절이 바뀌면서 화성 지하에서 위아래로 이동하는 이동수 기둥이 있음을 나타냅니다. 이 워터 컬럼은 다양한 깊이에서 움직일 때 지하 표면에서 발생하는 압력도 다릅니다. 이것은 액체 물의 공급원이기 때문에 매우 짠맛이지만,이 물 기둥은 메타노겐과 같은 미생물을 수용 할 수 있습니다.
아칸소 대학교에서는 저압 및 다른 화성 조건에 대한 메타노겐 노출에서 활성 성장에 대한 추가 실험이 진행 중입니다.
이 연구, 수성 환경에서 메타 나겐에 의한 저압 내성 :화성의 지하 수면 생명에 대한 시사점은 최근 생명의 기원과 생물구의 진화에 출판되었습니다 .
