地球上のすべての生命の基盤であるため、他の惑星で炭素を発見すると、科学者は常に興奮します。火星のキュリオシティローバーは、異星人の生命の存在を仮想的に示す可能性のある化学元素の異常な混合を発見しました。
それは決して確実ではありませんが、可能性はあります。 これは、2012年8月から2021年7月までの9年間に収集された、ゲールクレーターの堆積物に含まれる炭素を生成した可能性があると専門家が考える3つの異なるシナリオの1つです。
合計24の粉末サンプルが好奇心によって加熱され、個々の化学物質が分離され、炭素12と炭素13の同位体の混合に関して幅広いバリエーションが明らかになりました。これは、炭素循環が時間の経過とともにどのように変化したかを明らかにできる2つの安定した炭素同位体です。
サンプルが採取された火星の風景の一部。 （NASA / Caltech-JPL / MSSS）
これらのバリエーションを特に魅力的なものにしているのは、炭素13が豊富なサンプルと、極端に枯渇しているサンプルが、地球の現代の炭素循環によって作成されたものとは異なる、型にはまらないプロセスを指し示していることです。
「私たちの太陽系の炭素12と炭素13の量は、太陽系の形成時に存在した量です」と、ペンシルバニア州立大学の地球科学者クリストファーハウスは言います。
「どちらもすべてに存在しますが、炭素12は炭素13よりも速く反応するため、サンプル中のそれぞれの相対量を見ると、炭素循環を明らかにすることができます。」
炭素の特徴の1つの説明は、巨大な分子雲の塵です。 太陽系は数億年かそこらごとにこれらの1つを通過し、それが生み出す冷却効果はその後に炭素堆積物を残します。 これはもっともらしいシナリオですが、さらに調査が必要なシナリオです。
または、COの変換2 非生物的（非生物学的）プロセスを介した有機化合物（ホルムアルデヒドなど）への変換は、好奇心が発見したことを説明する可能性があります。この場合、紫外線がトリガーであった可能性があります。 これは科学者が以前に仮説を立てたものですが、これが実際に起こっていることであるかどうかを確認するには、さらに研究が必要です。
それは3番目の説明を残します。それは、紫外線または微生物のいずれかが、生物学的プロセスによって生成されたメタンをかつて変換したということです。私たちは生命の結果として生成された炭素を見ています。 他の2つの可能性と同様に、確実に知るためには、より多くの周囲の証拠が必要になりますが、地球にはいくつかの類似点があります。
「炭素13が極端に枯渇したサンプルは、27億年前の堆積物から採取されたオーストラリアのサンプルに少し似ています」とHouse氏は言います。
「これらのサンプルは、メタンが古代の微生物マットによって消費されたときの生物学的活動によって引き起こされましたが、火星は地球とは異なる材料とプロセスから形成された可能性がある惑星であるため、必ずしもそうとは言えません。」
もちろん、キュリオシティの使命は続いています。 微生物マットの残骸、または実質的なメタンプルーム、または長い間失われた氷河の痕跡の将来の発見は、科学者がこれらの3つの説明のどれが最も可能性が高いかを理解するのに役立ちます。
しかし今のところ、私たちは火星とその歴史について十分に知らないので、これらの炭素の特徴がどのようにして生じたのかについて結論を出すことができません。 これらのサンプルの多くが1か月の間に収集された場所で、さらなる掘削が計画されています。
好奇心は最近、火星の岩石をその場で実験するのではなく、地球に戻すことを計画しているパーサヴィアランスローバーが加わった。 今後数年間で、これら2人のロボット探検家によってさらに多くのことが明らかになることを期待してください。
「3つの可能性はすべて、今日の地球上のものとは異なり、異常な炭素循環を示しています」とハウスは言います。 「しかし、これらのどれが正しい説明であるかを理解するために、より多くのデータが必要です。
「私たちは、別の世界を研究する際の最良のコースである私たちの解釈に注意を払っています。」
研究はで公開されています PNAS。
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