火星。画像クレジット：NASAクリックして拡大
微生物は火星で発見されたメタンを作っているのですか、それとも炭化水素ガスは地質学的プロセスから来ているのですか？それは誰もが答えたいと思う質問ですが、誰も答えることはできません。陪審を説得するには何が必要ですか？
多くの専門家がAstrobiology Magazineに、メタンに生物起源があるかどうかを判断する最良の方法は、分子内の炭素12（C-12）と炭素13（C-13）の比率を見ることであると語りました。生物はメタンを組み立てるときに、より軽いC-12同位体を優先的に取り込み、その化学的特徴は分子が破壊されるまで残ります。
トロント大学の同位体化学者、Barbara Sherwood Lollar氏は、「安定した同位体測定を使用して、生物起源かどうかにかかわらず、メタンの起源を区別する方法があるかもしれません」と述べています。
しかし、同位体信号は微妙で、軌道を回る宇宙船の軌道ではなく、火星の表面に配置された正確な分光計によって最もよく実行されます。
そして、合併症があります。 1つには、火星に配置された分光器であっても、平均10億分の1（ppb）の火星のメタンレベルは、正確な同位体測定には微弱すぎる可能性があります。また、メタンのみのC-12とC-13の比率は、必ずしも寿命を証明するものではありません。たとえば、大西洋の「失われた都市」の熱水噴出孔フィールドは、明確な同位体の特徴を示さなかったと、ペンシルベニア州立大学の地球および鉱物科学の教授であるJames Kasting氏は述べています。
「メタンはそれほど強く分別されていませんが、彼らはそれが生物学的であるかもしれないとまだ考えています」とカスティングは言います。 「ロストシティでは、それが生物学的であるかどうかを同位体で判断することはできません。火星でそれをどのように理解するのでしょうか？」
検索を拡張することで、Sherwood Lollarに応答します。生物学的システムは重水素（2H）よりも水素（H）を好むため、炭素のみを測定する代わりに、水素同位体を測定することをお勧めします。
2番目のアプローチは、メタンに関連し、生物起源または非生物起源のメタンで時々現れる、より長くて重い炭化水素（エタン、プロパン、ブタン）に注目します。シャーウッドロラーは、先カンブリア時代の火成岩の大規模な堆積物であるカナディアンシールドの古代の岩石の細孔に閉じ込められた非生物起源のメタンを調査しているときに、これらの炭化水素を検出しました。 「水が非常に長い期間にわたって閉じ込められると、」と彼女は言います、水と岩の間の非生物的反応はメタン、エタン、プロパンおよびブタンを作ります。
火星の大気で長鎖の非生物起源の炭化水素が検出された場合、それらを生物分解の残骸であるケロゲンの分解生成物である類似の炭化水素とどのように区別できますか？答えは、Sherwood Lollarの繰り返しで、同位体に含まれている可能性があります。非生物起源の炭化水素鎖は、ケロゲンの分解に由来する炭化水素鎖よりも重い同位体の割合が高くなります。
「将来の火星へのミッションは、高級炭化水素とメタンの存在を探すことを計画しています」とシャーウッド・ロラーは言います。 「この同位体パターンが、たとえば火星のメタンとエタンで特定できる場合、このタイプの情報は、非生物起源と生物起源の解決に役立つ可能性があります。」
同位体は、今後のいくつかの宇宙ミッションで顕著に現れ、メタンの謎の証拠を求める渇きの高まりを弱める可能性があります。
* 2007年8月に打ち上げ予定のフェニックス着陸船は、北極近くの氷の多い地域に行き、「土を掘り起こして、氷とともに分析する」とアリゾナ大学のウィリアムボイントンは言います。誰がミッションを指揮するか。着陸船の質量分析計は、濃度が十分であれば、土壌に閉じ込められているメタンの同位体を測定します。 「濃度が十分に高くないため、[大気中の]同位体比を測定することはできません」とボイントン氏は言います。
* 2009年から2011年のいずれかで打ち上げが予定されている火星科学研究所は、科学機器が詰め込まれた3,000キログラムの6輪ローバーです。調整可能なレーザー分光計と質量分析計-ガスクロマトグラフはどちらも、炭素と他の元素の同位体比を調べることができる場合があります。
*英国の宇宙空間でのビーグル2の後継であるビーグル3には、炭素同位体比を測定できる改良された質量分析計が搭載されている可能性がありますが、プロジェクトはまだ承認されていません。クラフトは少なくとも2009年まで発進しませんでした。
これらの発売日から、火星のメタンの発生源に関するハードデータが科学的法廷で放送されるまで、このwho-dun-itの陪審は何年も隔離されたままでなければならないことは明らかです。この時点で、多くの専門家証人が生物起源の可能性をかなり真剣に考えていると言っても過言ではありません。たとえば、地球上でメタンを発見したチームの1つを率いたウラジミールクラスノポルスキー氏は、「細菌は火星で最も有望なメタン源であると私は思う」と述べています。しかし、彼は微生物がオアシスで発見されることを期待します、「なぜなら、火星の条件は生命に対して非常に敵対的だからです。これらの細菌は、条件が暖かく、湿っているいくつかの場所に存在する可能性があると思います。」
その観察は、火星で生命を見つけたい人々にとって可能な双方にとって有利な状況を示していると、生きるためにメタン生成菌を育てるアーカンソー大学のティモシー・クラルは言います。計算が示唆するように、小惑星と彗星がメタンを火星に運んでいる可能性が低い場合、メタン生成生物は地下に住んでいる必要があるか、または生物起源の生成に十分暖かい場所があるかのいずれかです。
「それは生命の直接の兆候ではありませんが、温暖化の兆候です」とクラルは言います。それらの条件では、「熱、生物が成長するためのエネルギーがあります」。
昨年は多くの変化がありました。火星のシミュレーション環境でメタン生成菌を12年間育ててきたクラルは、次のように語っています。「昨年より前に、火星に生命があると私が思うかと尋ねられたとき、笑いました。それが可能だと思っていなかったら、私はこのビジネスに参加しなかったでしょう。その後、突然、昨年、彼らは大気中にメタンを発見しました。そして、私たちは突然、火星が第2の生きている惑星であるということを示す実際の科学的証拠の一部を手に入れました。
元のソース：NASA宇宙生物学
