Mars. Kredit gambar: NASA Klik untuk memperbesar
Apakah mikroba membuat metana yang ditemukan di Mars, atau apakah gas hidrokarbon berasal dari proses geologis? Ini adalah pertanyaan yang semua orang ingin jawab, tetapi tidak ada yang bisa. Apa yang diperlukan untuk meyakinkan juri?
Banyak ahli mengatakan kepada Majalah Astrobiology bahwa cara terbaik untuk menilai apakah metana memiliki asal biologis adalah dengan melihat perbandingan karbon-12 (C-12) dengan karbon-13 (C-13) dalam molekul. Organisme hidup secara istimewa mengambil isotop C-12 yang lebih ringan ketika mereka merakit metana, dan tanda kimia itu tetap ada sampai molekulnya dihancurkan.
"Mungkin ada cara membedakan asal metana, apakah biogenik atau tidak, dengan menggunakan pengukuran isotop stabil," kata Barbara Sherwood Lollar, seorang ahli kimia isotop di University of Toronto.
Tetapi sinyal isotop halus, paling baik dilakukan oleh spektrometer akurat yang ditempatkan pada permukaan Mars daripada pada orbit pesawat ruang angkasa yang mengorbit.
Dan ada komplikasi. Untuk satu hal, level rata-rata metana Mars 10 bagian per miliar (ppb) mungkin terlalu redup untuk pengukuran isotop yang akurat, bahkan untuk spektroskop yang ditempatkan di Mars. Juga, rasio metana C-12 sampai C-13 saja tidak selalu menjadi bukti kehidupan. Sebagai contoh, bidang ventilasi hidrotermal “Kota Hilang” di Samudra Atlantik tidak menunjukkan tanda tangan isotop yang jelas, kata James Kasting, profesor ilmu bumi dan mineral di Penn State University.
"Metana itu tidak sangat difraksinasi, tetapi mereka masih berpikir itu mungkin biologis," kata Kasting. “Di Lost City, Anda tidak bisa mengetahui apakah itu biologis atau bukan oleh isotop. Bagaimana kita mengetahui hal itu di Mars? "
Dengan memperluas pencarian, balas Sherwood Lollar. Alih-alih hanya mengukur karbon, ia menyarankan untuk mengukur isotop hidrogen, karena sistem biologis juga lebih suka hidrogen (H) daripada deuterium yang lebih berat (2H).
Pendekatan kedua akan melihat hidrokarbon yang lebih panjang, lebih berat - etana, propana dan butana - yang terkait dengan metana, dan yang kadang-kadang muncul dengan metana biogenik atau abiogenik. Sherwood Lollar mendeteksi hidrokarbon ini ketika sedang menyelidiki metana abiogenik yang terperangkap dalam pori-pori di bebatuan kuno di Canadian Shield, deposit besar batuan beku Prakambria. "Ketika air terperangkap dalam periode waktu yang sangat, sangat lama," katanya, reaksi abiogenik antara air dan batu menghasilkan metana, etana, propana dan butana.
Jika hidrokarbon abiogenik rantai panjang pernah dideteksi di atmosfer Mars, bagaimana kita bisa membedakannya dari hidrokarbon serupa yang merupakan produk pemecahan kerogen, sisa dari pembusukan makhluk hidup? Jawabannya, mengulangi Sherwood Lollar, dapat ditemukan di isotop. Rantai hidrokarbon abiogenik akan mengandung proporsi isotop yang lebih berat daripada rantai hidrokarbon yang berasal dari pemecahan kerogen.
“Misi ke Mars di masa depan berencana untuk mencari keberadaan hidrokarbon yang lebih tinggi serta metana,” kata Sherwood Lollar. "Jika pola isotop ini dapat diidentifikasi dalam metana dan etana Mars misalnya, maka jenis informasi ini dapat membantu menyelesaikan asal abiogenik versus biogenik."
Isotop menonjol dalam beberapa misi luar angkasa yang akan datang yang dapat memuaskan dahaga yang semakin besar untuk bukti tentang misteri metana:
* Pendarat Phoenix, dijadwalkan untuk diluncurkan pada Agustus 2007, akan pergi ke daerah kaya es di dekat Kutub Utara, dan "menggali kotoran dan menganalisis kotoran, bersama dengan es," kata William Boynton dari University of Arizona, siapa yang akan mengarahkan misi. Spektrometer massa pendarat akan mengukur isotop dalam metana yang terperangkap di tanah, jika konsentrasinya mencukupi. "Kami tidak akan dapat mengukur rasio isotop [di atmosfer], karena itu tidak akan menjadi konsentrasi yang cukup tinggi," kata Boynton.
* Laboratorium Mars Science, yang dijadwalkan untuk diluncurkan antara tahun 2009 dan 2011, adalah penjelajah roda tiga berkapasitas 3.000 kilogram yang dikemas dengan instrumen ilmiah. Spektrometer laser merdu dan kromatograf gas spektrometer massa-gas keduanya dapat menemukan rasio isotop karbon dan elemen lainnya.
* Beagle 3, penerus Beagle 2 yang hilang di ruang angkasa Inggris, dapat membawa spektrometer massa yang ditingkatkan yang mampu mengukur rasio isotop karbon, tetapi proyek tersebut belum disetujui. Kerajinan itu tidak akan diluncurkan hingga setidaknya 2009.
Dari tanggal peluncuran ini, jelas juri tentang siapa-dun-itu harus tetap diasingkan selama bertahun-tahun, sampai data keras tentang sumber metana di Mars dapat ditayangkan di ruang sidang ilmiah. Pada titik ini, cukup adil untuk mengatakan bahwa banyak saksi ahli menanggapi kemungkinan sumber biogenik dengan lebih serius. Misalnya, Vladimir Krasnopolsky, yang memimpin salah satu tim yang menemukan metana di planet ini, mengatakan, "Bakteri, saya pikir, adalah sumber metana yang masuk akal di Mars, sumber yang paling mungkin." Tetapi dia berharap mikroba itu dapat ditemukan di oasis, “karena kondisi Mars sangat memusuhi kehidupan. Saya pikir bakteri ini mungkin ada di beberapa lokasi di mana kondisinya hangat dan basah. "
Pengamatan itu menunjuk pada kemungkinan situasi win-win bagi mereka yang ingin menemukan kehidupan di Mars, kata Timothy Kral dari University of Arkansas, yang menanam metanogen untuk mencari nafkah. Jika, seperti perhitungan menunjukkan, asteroid dan komet tidak mungkin mengirimkan metana ke Mars, maka organisme pembuat metana harus hidup di bawah permukaan, atau ada tempat di mana itu cukup hangat untuk generasi abiogenik.
"Meskipun itu bukan indikasi kehidupan secara langsung, itu indikasi bahwa ada pemanasan," kata Kral. Dalam kondisi itu, "ada panas, energi bagi organisme untuk tumbuh."
Banyak yang telah berubah dalam setahun terakhir. Kral, yang telah menghabiskan belasan tahun menumbuhkan methanogen di lingkungan Mars yang disimulasikan, mengatakan, "Sebelum tahun lalu, ketika orang-orang bertanya apakah saya pikir ada kehidupan di Mars, saya akan tertawa. Saya tidak akan berada dalam bisnis ini jika saya tidak berpikir itu mungkin, tetapi tidak ada bukti nyata untuk kehidupan apa pun. Kemudian, tiba-tiba, tahun lalu, mereka menemukan metana di atmosfer, dan kami tiba-tiba memiliki bukti ilmiah nyata yang mengatakan bahwa adalah mungkin ”bahwa Mars adalah planet kedua yang hidup.
Sumber Asli: NASA Astrobiology
