سطح المريخ. حقوق الصورة: ناسا اضغط للتكبير
يمكن لجامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، دراسة البكتيريا المنتجة للميثان المجمدة في الجزء السفلي من الغطاء الجليدي السميك لجرينلاند الذي يبلغ ميلين ، أن تساعد في توجيه العلماء الذين يبحثون عن حياة بكتيرية مماثلة على كوكب المريخ.
الميثان هو غاز دفيئة موجود في أجواء الأرض والمريخ. إذا كانت فئة من الميكروبات القديمة تسمى Archaea هي مصدر غاز الميثان في المريخ ، كما اقترح بعض العلماء ، فإن المسابر غير المأهولة على سطح المريخ يجب أن تبحث عنها في الأعماق حيث تكون درجة الحرارة حوالي 10 درجات مئوية (18 درجة فهرنهايت) أكثر دفئًا من وجدت في قاعدة الغطاء الجليدي في غرينلاند ، وفقا لباحث جامعة كاليفورنيا في بيركلي ب.بوفورد برايس ، أستاذ الفيزياء.
سيكون هذا عدة مئات من الأمتار - حوالي 1000 قدم - تحت الأرض ، حيث تكون درجة الحرارة أكثر دفئًا قليلاً من التجمد ، وينبغي أن يبلغ متوسط هذه الميكروبات حوالي واحد في كل سنتيمتر مكعب ، أو حوالي 16 لكل بوصة مكعبة.
في حين أن السعر لا يتوقع أي وقت قريبًا بمهمة إلى المريخ لحفر عدة مئات من الأمتار تحت السطح ، يمكن اكتشاف الميثانوجينات (Archaea المولدة للميثان) بسهولة حول فوهات النيزك حيث تم إلقاء الصخور من أعماق تحت الأرض.
وقال برايس: "إن اكتشاف هذا التركيز للميكروبات هو في نطاق قدرة أحدث الأجهزة ، إذا كان من الممكن نقلها جواً إلى المريخ وإذا كان من الممكن أن ينزل الهبوط في مكان وجد فيه مدار المريخ أعلى تركيز الميثان". . "هناك الكثير من الحفر على المريخ من النيازك والكويكبات الصغيرة التي تتصادم مع المريخ وتحريك المواد من عمق مناسب ، لذلك إذا نظرت حول حافة فوهة وحصدت بعض الأوساخ ، قد تجدها إذا هبطت حيث إن تسرب الميثان من الداخل هو الأعلى ".
نشر برايس وزملاؤه النتائج التي توصلوا إليها الأسبوع الماضي في النسخة المبكرة عبر الإنترنت من مجلة Proceedings of the National Academy of Science ، وقدموا نتائجهم في اجتماع الأسبوع الماضي للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي في سان فرانسيسكو.
تم استخدام الاختلافات في تركيز الميثان في النوى الجليدية ، مثل النواة التي يبلغ طولها 3053 مترًا (10016 قدمًا) والتي تم الحصول عليها بواسطة مشروع غرينلاند للجليد 2 ، لقياس المناخ الماضي. ومع ذلك ، في هذا اللب ، هناك بعض الأجزاء التي تقع على بعد حوالي 100 متر ، أو 300 قدم ، من المستويات السفلية من الميثان المسجلة بما يصل إلى 10 أضعاف ما كان متوقعًا من الاتجاهات على مدى 110،000 سنة الماضية.
أظهر برايس وزملاؤه في ورقتهم أن هذه القمم الشاذة يمكن تفسيرها من خلال التواجد في جليد الميثانوجينات. تُعد الميثانوجينات شائعة على الأرض في أماكن خالية من الأكسجين ، كما هو الحال في الكرش من الأبقار ، ويمكن أن يتم كشطها بسهولة من خلال الجليد المتدفق فوق التربة تحت الجليدية المستنقعية وإدماجها في بعض الطبقات السفلية من الجليد.
وجد برايس وزملاؤه هذه الميثانوجينات في نفس الأجزاء السميكة من النواة حيث تم قياس غاز الميثان الزائد في ثلج صافٍ بخلاف ذلك في الأعماق 17 و 35 و 100 متر (56 و 115 و 328 قدمًا) فوق حجر الأساس. حسبوا أن الكمية المقاسة من Archaea ، المجمدة والنشطة بالكاد ، يمكن أن تنتج الكمية المرصودة من الميثان الزائد في الجليد.
قال برايس: "وجدنا ميثانوجينات في تلك الأعماق بالتحديد حيث تم العثور على غاز الميثان الزائد ، وليس في أي مكان آخر". "أعتقد أن الجميع سيوافق على أن هذا هو بندقية التدخين."
قام علماء الأحياء في جامعة ولاية بنسلفانيا بتحليل الجليد في وقت سابق على ارتفاع عدة أمتار فوق حجر الأساس الذي كان رماديًا داكنًا في المظهر بسبب محتواه العالي من الطمي ، وحدد العشرات من أنواع الميكروبات الهوائية (المحبة للأكسجين) واللاهوائية (الأكسجين - الرهاب). وقدروا أن 80٪ من الميكروبات ما زالت حية.
وأشار برايس إلى أنه على الرغم من اكتشاف غاز الميثان في الغلاف الجوي للمريخ ، فإن ضوء الأشعة فوق البنفسجية من الشمس كان من شأنه أن يحطم الكمية المرصودة في حوالي 300 عام إذا لم تعيد بعض العمليات الميثان. وقال إنه في حين أن تفاعل السوائل الحاملة للكربون مع الصخور البازلتية قد يكون مسؤولاً ، فإن الميثانوجينات قد تأخذ بدلاً من ذلك الهيدروجين تحت السطح وثاني أكسيد الكربون لصنع الميثان.
إذا كانت الميثانوجينات مسؤولة ، حسب السعر أنها ستحدث بتركيز حوالي ميكروب واحد لكل سنتيمتر مكعب على عمق عدة مئات من الأمتار ، حيث درجة الحرارة - حوالي صفر درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت) أو أكثر دفئًا - ستسمح فقط ما يكفي من التمثيل الغذائي لهم للبقاء على قيد الحياة ، كما تفعل الميكروبات في الغطاء الجليدي في غرينلاند.
تم تنفيذ معظم العمل المختبري من قبل جامعة كاليفورنيا في بيركلي الجامعية H.C. Tung من قسم العلوم البيئية والسياسات والإدارة. وهي الآن خريجة جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز. كما شارك في تأليف الورقة ناثان إي. برامال ، طالب دراسات عليا في قسم الفيزياء.
تم دعم العمل من قبل مكتب مؤسسة العلوم الوطنية للبرامج القطبية.
المصدر الأصلي: UC Berkeley News Release
