Kandidatstuderende Alison Skelley i Atacama-ørkenen i Chile. Billedkredit: Richard Mathies lab / UC Berkeley. Klik for at forstørre.
Den tørre, støvede, treløse vidde af Chiles Atacama-ørken er det mest livløse sted på Jorden, og det er grunden til, at Alison Skelley og Richard Mathies sluttede sig til et team af NASA-forskere der tidligere denne måned.
University of California, Berkeley, videnskabsfolk vidste, at hvis Mars Organic Analyzer (MOA), de havde bygget, kunne opdage liv i det crusty, tørre land, så ville det have en god chance en dag til at opdage liv på planeten Mars.
Indsamling af prøver i Atacama-ørkenen
På et sted, der ikke havde set et græsblad eller en bug i årevis, og som kæmpede med ekstreme støv og temperaturer, der efterlod hende enten frysning eller sved, kørte Skelley 340 test, der viste, at instrumentet entydigt kunne opdage aminosyrer, byggestenene af proteiner. Mere vigtigt var det, at hun og Mathies var i stand til at opdage præferensen af Jordens aminosyrer til venstrehåndighed frem for højrehåndethed. Denne "homokiralitet" er et kendetegn for livet, som Mathies mener er en kritisk test, der skal udføres på Mars.
”Vi føler, at måling af homokiralitet - en udbredelse af en type overdragelse over en anden - ville være et absolut bevis på livet,” sagde Mathies, professor i kemi ved UC Berkeley og Skelleys forskningsrådgiver. "Vi har vist på Jorden i det mest Mars-lignende miljø, at dette instrument er tusind gange bedre til at opdage biomarkører end noget instrument, der er sat på Mars før."
Instrumentet er valgt til at flyve ombord på Det Europæiske Rumagenturs ExoMars-mission, som nu er planlagt til lancering i 2011. MOA vil blive integreret med Mars Organic Detector, som er samlet af forskere instrueret af Frank Grunthaner ved Jet Propulsion Laboratory (JPL) ) i Pasadena sammen med Jeff Badas gruppe ved UC San Diego's Scripps Institution of Oceanography.
Skelley, en kandidatstuderende, der har arbejdet med påvisning af aminosyrer med Mathies i fem år og på den bærbare MOA-analysator i de sidste to år, håber at kunne forblive med projektet, da det gennemgår miniaturisering og forbedringer hos JPL de næste syv år som forberedelse til sin langtrækkende mission. Faktisk håber hun og Mathies, at hun er den, der kigger på MOA-data, når de endelig sendes tilbage fra den røde planet.
”Da jeg først startede dette projekt, havde jeg set fotos af Marsoverfladen og mulige tegn på vand, men eksistensen af flydende vand var spekulativ, og folk troede, at jeg var skør ved at arbejde på et eksperiment for at opdage liv på Mars,” Sagde Skelley. ”Jeg føler mig retfærdiggjort nu takket være NASAs og andre arbejde, der viser, at der plejede at køre flydende vand på Mars's overflade.”
”Forbindelsen mellem vand og liv er skabt meget stærkt, og vi mener, at der er en god chance for, at der er eller var en eller anden livsform på Mars,” sagde Mathies. ”Takket være Alisons arbejde er vi nu i den rigtige position på det rigtige tidspunkt til at gøre det rigtige eksperiment for at finde liv på Mars.”
Mathies sagde, at hans eksperiment er det eneste, der blev foreslået til ExoMars eller USAs egen Mars-mission - NASAs rovende, robotiske Mars Science Laboratory-mission - der entydigt kunne finde tegn på liv. Eksperimentet bruger avancerede kapillærelektroforesearrays, nye mikroventilsystemer og bærbare instrumentdesign, der er banebrydende i Mathies 'laboratorium for at se efter homokiralitet i aminosyrer. Disse mikroarrays med mikrofluidiske kanaler er 100 til 1.000 gange mere følsomme over for aminosyredetektion end det originale instrument til livdetektering, der fløj på Viking Landers i 1970'erne.
Atacama-ørkenen blev valgt af NASA-forskere som et af de vigtigste steder at teste instrumenter bestemt til Mars, primært på grund af dens oxiderende, sure jord, der svarer til den rustne røde oxiderede jernoverflade på Mars. Skelley og kollegerne Pascale Ehrenfreund, professor i astrokemi ved Leiden Universitet i Holland, og JPL-videnskabsmand Frank Grunthaner besøgte ørkenen sidste år, men var ikke i stand til at teste den komplette, integrerede analysator.
I år transporterede Skelley, Mathies og andre teammedlemmer de komplette analysatorer i tre store sager til Chile med fly - i sig selv en test af udstyrets robusthed - og lastede dem til den golde Yunguy feltstation, i det væsentlige en ujævn bygning ved en øde korsvej. Med en støjende Honda-generator, der leverer strøm, satte de deres eksperimenter op og testede sammen med seks andre kolleger den integrerede subkritiske vandekstraktor sammen med MOA på prøver fra populære teststeder som ”Rock Garden” og ”Soil Pit”.
Én ting, de lærte, er, at med lave miljøniveauer af organiske forbindelser, som det sandsynligvis er tilfældet på Mars, ikke de mikrofluidiske kanaler i kapillærskiverne tilstoppes så let, som de gør, når de blev brugt til at teste prøver i Berkeley med dens høje bioorganiske niveauer. Det betyder, at de har brug for færre kanaler på det instrument, der rejser til Mars, og scanneren, der bruges til at læse dataene, behøver ikke være så detaljeret. Dette omsættes til en billigere og lettere måde at opbygge instrumenter på, men vigtigere er et instrument, der er mindre og bruger mindre strøm.
Med succes med denne afgørende felttest er Skelley og Mathies ivrige efter at komme på arbejde med en prototype af deres instrument, der ville passe ind i det tilladte rum i ExoMars-rumfartøjet.
”Jeg er meget mere optimistisk over, at vi kunne opdage liv på Mars, hvis det er der,” sagde Mathies.
Original kilde: UC Berkeley News Release
