Doktorgradsstudent Alison Skelley i Atacama-ørkenen i Chile. Bildekreditt: Richard Mathies lab / UC Berkeley. Klikk for å forstørre.
Den tørre, støvete, treløse vidder av Chiles Atacama-ørken er det mest livløse stedet på jordens ansikt, og det er grunnen til at Alison Skelley og Richard Mathies ble med i et team av forskere fra NASA der tidligere denne måneden.
University of California, Berkeley, forskere visste at hvis Mars Organic Analyzer (MOA) de hadde bygget kunne oppdage liv i det skorpete, tørre landet, så ville det ha en god sjanse en dag til å oppdage liv på planeten Mars.
Samler prøver i Atacama-ørkenen
På et sted som ikke hadde sett et blad av gress eller en bug på evigheter, og som strides med ekstreme støv og temperaturer som lot henne enten fryse eller svette, kjørte Skelley 340 tester som viste at instrumentet entydig kunne oppdage aminosyrer, byggesteinene av proteiner. Enda viktigere var at hun og Mathies var i stand til å oppdage preferansen til jordens aminosyrer for venstrehendt fremfor høyrehendt. Denne "homokiraliteten" er et kjennetegn på livet som Mathies mener er en kritisk test som må gjøres på Mars.
"Vi føler at å måle homokiralitet - en utbredelse av en type overlevering over en annen - ville være et absolutt bevis på livet," sa Mathies, professor i kjemi ved UC Berkeley og Skelleys forskningsrådgiver. "Vi har vist på jorden, i det mest Mars-lignende miljøet som er tilgjengelig, at dette instrumentet er tusen ganger bedre til å oppdage biomarkører enn noe instrument som ble satt på Mars før."
Instrumentet er valgt å fly ombord på Det europeiske romfartsorganets ExoMars-oppdrag, som nå er planlagt lansert i 2011. MOA vil bli integrert med Mars Organic Detector, som blir satt sammen av forskere regissert av 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 doktorgradsstudent som har jobbet med aminosyredeteksjon med Mathies i fem år og på den bærbare MOA-analysatoren de siste to årene, håper å være med i prosjektet da det går gjennom miniatyrisering og forbedringer hos JPL de neste syv år som forberedelse til sin langdistanseoppdrag. Faktisk håper hun og Mathies at hun er den som ser på MOA-data når de endelig blir sendt tilbake fra Røde planeten.
"Da jeg først startet dette prosjektet, hadde jeg sett bilder av Marsoverflaten og mulige tegn på vann, men eksistensen av flytende vann var spekulativ, og folk trodde jeg var gal å jobbe med et eksperiment for å oppdage liv på Mars," Sa Skelley. "Jeg føler meg rettferdiggjort nå, takket være arbeidet til NASA og andre som viser at det pleide å være flytende vann på overflaten av Mars."
"Forbindelsen mellom vann og liv har blitt gjort veldig sterkt, og vi tror det er en god sjanse for at det er eller var en eller annen livsform på Mars," sa Mathies. "Takket være Alisons arbeid, er vi nå i riktig posisjon til rett tid for å gjøre det rette eksperimentet for å finne liv på Mars."
Mathies sa at eksperimentet hans er det eneste som ble foreslått for ExoMars eller USAs eget Mars-oppdrag - NASAs rovende, robotiske Mars Science Laboratory-oppdrag - som utvetydig kunne finne livstegn. Eksperimentet bruker topp moderne kapillærelektroforesearrayer, nye mikroventilsystemer og bærbare instrumentutforminger som var banebrytende i Mathies laboratorium for å se etter homokiralitet i aminosyrer. Disse mikroarrayene med mikrofluidiske kanaler er 100 til 1000 ganger mer følsomme for deteksjon av aminosyrer enn det originale instrumentet for livdeteksjon som ble fløyet på Viking Landers på 1970-tallet.
Atacama-ørkenen ble valgt av forskere fra NASA som et av nøkkelstedene for å teste instrumenter bestemt til Mars, først og fremst på grunn av dens oksiderende, sure jord, som ligner på den rustne røde oksiderte jernoverflaten til Mars. Skelley og kollegene Pascale Ehrenfreund, professor i astrokjemi ved Leiden University i Nederland, og JPL-forsker Frank Grunthaner besøkte ørkenen i fjor, men klarte ikke å teste den komplette, integrerte analysatoren.
I år fraktet Skelley, Mathies og andre teammedlemmer de komplette analysatorene i tre store tilfeller til Chile med fly - i seg selv en test av utstyrets robusthet - og lastet dem til den karrige Yunguy feltstasjonen, i hovedsak en bygning ved en øde korsveier. Med en støyende Honda-generator som ga strøm, satte de opp eksperimentene sine og testet sammen med seks andre kolleger den integrerte subkritiske vannekstraktoren sammen med MOA på prøver fra populære teststeder som "Rock Garden" og "Soil Pit."
En ting de lærte er at med lave miljønivåer av organiske forbindelser, som sannsynligvis vil være tilfelle på Mars, blir ikke mikrofluidkanalene i kapillærskivene tilstoppet like lett som de gjør når de ble brukt til å teste prøver i Berkeley med dens høye bioorganiske nivåer. Det betyr at de vil trenge færre kanaler på instrumentet som reiser til Mars, og skanneren som ble brukt til å lese ut dataene, trenger ikke være så forseggjort. Dette oversettes til en billigere og enklere måte å bygge instrumenter på, men enda viktigere, et instrument som er mindre og bruker mindre strøm.
Med suksessen med denne viktige feltprøven, er Skelley og Mathies ivrige etter å jobbe med en prototype av instrumentet deres som vil passe på det tillatte rommet i ExoMars-romfartøyet.
"Jeg er mye mer optimistisk over at vi kan oppdage liv på Mars, hvis det er der," sa Mathies.
Originalkilde: UC Berkeley News Release
