화성: 붉은 행성의 탄소 발견에 대한 세 가지 가능한 설명 중 하나인 고대 생명체

NASA의 큐리오시티 로버가 화성 퇴적물에서 발견한 탄소는 고대 미시 생명체의 화학적 흔적을 포함하여 세 가지 그럴듯한 기원을 가지고 있습니다.

그것이 탄소가 우주 먼지나 이산화탄소의 자외선 분해에서 나온 것일 수도 있다고 Penn State가 이끄는 전문가들이 도달한 결론입니다.

박테리아 이론은 지하에 사는 미생물에 의해 생성되는 메탄이 표면에 도달하면 자외선에 의해 분해된다고 주장합니다.

연구원들은 이 세 가지 시나리오가 “지구상의 일반적인 과정과 매우 다르다”는 점에서 “전통적”이라고 설명했습니다.

큐리오시티는 2012년 8월 6일 화성에 착륙한 후 암석 샘플을 수집하고 분석하여 데이터를 지구로 다시 중계하는 게일 분화구 주변을 순항하고 있습니다.

탄소는 노출된 절벽에 의해 형성된 것을 포함하여 6곳의 고대 화성 퇴적물에서 발견되었습니다.

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탄소에는 두 개의 안정 동위 원소인 C¹2와 C¹³가 있으며 둘 사이의 비율은 특정 샘플의 이력에 대한 통찰력을 제공합니다.

우리 태양계의 탄소 12와 탄소 13의 양은 현재 존재하는 양입니다. [its] 이 논문의 저자이자 지질학자인 Penn State University의 Christopher House는 다음과 같이 말했습니다.

둘 다 모든 것에 존재하지만 탄소 12는 탄소 13보다 빠르게 반응하기 때문에 샘플에서 둘 다의 상대적인 양을 보면 탄소 순환을 알 수 있습니다.

지구에서 샘플을 발굴하여 화학적 분석을 수행할 수 있는 Curiosity가 발견한 탄소는 침전물 샘플이 수집된 위치에 따라 C¹²/C¹³ 비율에서 극명한 차이를 발견했습니다.

일부 퇴적물은 C¹³에서 예외적으로 고갈된 것으로 보이지만 다른 샘플은 대신 고농축 상태입니다.

여기 지구에서 고대 표면에서 심각하게 감소된 C¹³ 발자국은 화성의 자외선에 의한 분해와 함께 지하 박테리아에 의한 메탄 생성을 나타냅니다.

House 교수는 “탄소-13이 매우 고갈된 샘플은 27억 년 된 퇴적물에서 채취한 호주 샘플과 다소 유사합니다.”라고 말했습니다.

이 샘플은 메탄이 고대 미생물 매트에 의해 소비되었을 때 생물학적 활동의 결과였지만 화성은 지구와 다른 재료와 과정으로 형성되었을 수 있는 행성이기 때문에 반드시 그렇다고 말할 수는 없습니다.

지구에서 샘플을 발굴하여 화학적 분석을 수행할 수 있는 Curiosity가 발견한 탄소는 침전물 샘플이 수집된 위치에 따라 C¹²/C¹³ 비율에서 극명한 차이를 발견했습니다. 사진: 큐리오시티가 Gale Crater의 Vera Rubin Ridge에서 표본을 수집하기 위해 만든 Highfield 드릴 구멍

연구자에 따르면 큐리오시티가 분석한 탄소의 C¹³ 고갈에 대한 또 다른 설명은 태양계가 수백 년마다 거대한 분자 구름을 가로지르는 방식에 있습니다.

하우스 교수는 구름이 “많은 먼지를 퇴적하지 않기” 때문에 지구의 지질학적 기록에서 이 구절을 보기 어렵다고 설명합니다.

큐리오시티가 샘플링할 수 있는 층에 충분히 초점을 맞추기 위해 은하 먼지 구름은 먼저 당시에 여전히 액체로 채워져 있던 화성 표면의 온도를 낮춰 빙하를 생성해야 했습니다.

그 가설은 그러한 빙하의 표면에 퇴적된 먼지가 빙하가 녹은 후에 남겨졌을 것이라고 말합니다.

지금까지 화성의 게일 분화구가 한 번 얼었다는 증거는 거의 발견되지 않았습니다. 하지만 연구팀은 “이런 설명은 타당하지만 추가적인 연구가 필요하다”고 말했다.

C¹³ 고갈된 샘플에 대한 팀의 최신 설명은 UV 유도 이산화탄소를 포름알데히드와 같은 화합물로 전환하는 것과 관련이 있습니다.

하우스 교수는 “자외선이 이런 종류의 파편화를 일으킬 수 있다고 예측하는 논문이 있다”고 설명했다.

“그러나 우리는 이 설명을 판단하거나 배제할 수 있으려면 이 조각화 크기를 보여주는 더 실증적인 결과가 필요합니다.”

Curiosity가 분석한 일부 퇴적물은 C¹³에서 고갈된 것으로 보이지만 다른 샘플은 대신 고농축 상태입니다. 사진: Gale Crater의 Stimson 사암 형성 – 탐사선이 C¹²가 풍부한 샘플을 산출하는 Edinburgh 드릴링 구멍을 만든 곳 근처

하우스 교수는 “세 가지 가능성 모두 오늘날 지구상의 어떤 것과도 비교할 수 없는 비정상적인 탄소 순환을 가리키고 있지만 이 중 어느 것이 정확한 설명인지 알기 위해서는 더 많은 데이터가 필요합니다.”라고 말했습니다.

이어 “해석에 신중을 기하고 있으며, 이는 다른 세계를 연구할 때 가장 좋은 행동”이라고 덧붙였다.

로버가 큰 메탄 기둥을 감지하고 탄소 동위원소를 측정할 수 있다면 좋겠지만 메탄 기둥이 있지만 대부분은 작고 동위원소를 측정할 만큼 충분히 큰 표본을 채취한 탐사선은 없습니다.

지질학자는 미생물 매트의 잔해나 얼음에서 파생된 퇴적물을 찾는 것도 상황을 명확히 하는 데 도움이 될 것이라고 덧붙였습니다.

화성에서 큐리오시티 로버는 여전히 암석 샘플을 수집하고 분석하는 작업을 하고 있습니다. 사실, 약 한 달 안에 이 연구에서 우려되는 탄소 함유 퇴적물을 발견한 경사면으로 돌아올 것입니다.

화성에서 큐리오시티 우주선은 여전히 ​​암석 샘플을 수집하고 분석하고 있습니다. 사실, 약 한 달 안에 이 연구에서 문제가 되는 탄소 함유 퇴적물을 발견한 경사면으로 돌아올 것입니다.

하우스 교수는 “이 연구는 화성 탐사의 장기적 목표를 달성했다”고 말했다.

그는 이것이 “지질학의 가장 중요한 도구 중 하나인 다양한 탄소 동위 원소를 거주 가능한 다른 세계의 퇴적물에서 9년 동안의 탐사를 통해 측정한 것”이라고 설명했습니다.

연구의 전체 결과는 저널에 게재되었습니다 국립과학원 회보.

NASA 우주선 로버는 2011년에 발사되어 붉은 행성에 대한 우리의 이해를 향상시켰습니다.

화성 탐사선은 2011년 11월 26일 플로리다에 있는 미 공군기지인 케이프 커내버럴에서 처음 발사됐다.

3억 5,000만 마일(5억 6,000만 킬로미터)의 여행을 시작한 후 18억 파운드(25억 달러)의 연구용 차량이 지정된 착륙 지점에서 단 1.5마일(2.4km)을 하강했습니다.

2012년 8월 6일에 성공적으로 착륙한 후 로버는 약 11마일(18km)을 여행했습니다.

화성 과학 연구소(MSL) 우주선에 탑재되어 발사된 이 우주선은 전체 임무 질량의 23%를 차지했습니다.

80kg(180lb)의 과학 장비를 탑재한 로버의 총 중량은 899kg(1,982lb)이며 플루토늄 연료원으로 구동됩니다.

로버는 길이 2.9m(9.5피트), 폭 2.7m(8.9피트), 높이 2.2m(7.2피트)입니다.

화성 우주선은 처음에 행성이 생명체를 부양할 수 있는지, 액체 상태의 물을 가질 수 있는지, 화성의 기후와 지질학을 연구할 수 있는지에 대한 정보를 수집하기 위한 2년 간의 임무로 계획되었으며 이후 2,000일 이상 활동했습니다.

로버는 처음에 화성이 생명체를 부양할 수 있는지, 액체 상태의 물을 포함할 수 있는지, 화성의 기후와 지질학을 연구할 수 있는지 여부에 대한 답을 얻기 위한 정보를 수집하는 2년 간의 임무로 계획되었습니다.

그 성공에 힘입어 임무는 무기한 연장되어 현재 2,000일 넘게 활동 중이다.

로버에는 고해상도 사진과 비디오를 트루 컬러로 촬영할 수 있는 2개의 카메라를 포함하여 많은 과학 장비가 탑재되어 있습니다.

로봇은 지금까지 자동차 크기의 여행을 하는 동안 액체 상태의 물이 흐르던 고대 개울을 만났고, 오래지 않아 수십억 년 전 옐로나이프 만이라고 알려진 인근 지역이 미생물이 살 수 있었던 호수.