火星の微生物の存在に関する決定的な答えの探求は、ちょうど 50 年前には時期尚早で認識されていない成功を収めていたかもしれません。化学データの新たな解釈は、火星の土壌に送られた探査機の機器が有機物を検出したことを示唆しているが、分析プロトコルは最終的に確認する前にサンプルを焼却することになった。このシナリオは、当時の土壌の正確な組成に関する知識の欠如によって引き起こされた技術的ミスを指摘しています。
この科学的方向転換の中心となる要素は過塩素酸塩です。過塩素酸塩は、高温にさらされると酸化力が高く、可燃性が高い塩です。 1970 年代、宇宙機関は、隣接する惑星の表面にこの化合物が蔓延していることを認識していませんでした。
この歴史的な写真の記念日!!
1979 年 5 月 18 日、バイキング 2 ミッションの着陸船は、双子のバイキング 1 号とともに、@NASA火星の生命を探すために、ユートピア平原の表面にある水の氷の画像を撮影しました。pic.twitter.com/LXY5JMzr2h
— Sacani (Space Today) – 別名 Gordão Foguetes (@SpaceToday1)2024 年 5 月 19 日
分析可能なガスを放出する標準的な土壌加熱試験を実行すると、装置は誤って化学炉を作成し、存在する可能性のある生物学的痕跡を破壊した可能性があります。
分析における過塩素酸塩の決定的な役割
火星の化学に対する理解は、レゴリス中に過塩素酸塩が大量に存在することが確認された 2008 年のフェニックス ミッション以降、劇的に変化しました。このデータは、バイキング 1 号および 2 号探査機によって得られた結果を再評価するには欠けていた部分でした。当時使用されていたガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)は、有機化合物を蒸発させて同定することを目的として、サンプルを高温に加熱していました。
- 火星の土壌には過塩素酸塩が含まれていましたが、1976 年の時点では科学者には知られていませんでした。
- サンプルを加熱すると、塩の酸化特性が活性化されました。
- 結果として生じる化学反応により、存在する有機物がすべて焼却されます。
- 機器は二酸化炭素と残留塩化物のみを検出しました。
最初の結果におけるクロロメタンとジクロロメタンの存在は、何十年もの間、船舶自体によってもたらされた陸上汚染に起因すると考えられていました。しかし、過塩素酸塩が存在する火星の状態をシミュレートした現代の実験室では、まったく同じガスが再現されました。これは、有機分子が地球固有のものであり、探索方法自体によって分解されたことを示しています。
生物学的モデルとポジティブシグナルの持続性
化学者のスティーブ・ベナーによって提案された BARSOOM モデルの導入により、この議論は新たな輪郭を獲得しました。この理論は、現在の地表の乾燥した酸化条件に適応して、貯蔵された酸素を呼吸することができる独立栄養細菌の存在を示唆しています。この仮説によれば、生物は、これまで決定的ではないか否定的であると考えられていたデータと互換性があり、保護されたニッチで生き残るメカニズムを備えているでしょう。
この見解は、バイキングの生物学的実験の 1 つであるマーカー リリース テストの主任研究者であるギル レビンの歴史的主張と一致しています。レビンは、1976年に検出された陽性の代謝結果は本物であると生涯の終わりまで主張した。過塩素酸塩の説明は、代謝の正の兆候と有機体の推定上の不在との間の矛盾を解決し、生命が検出され、隣接する機器によって破壊された可能性を検証します。
現代のミッションとサンプル収集への影響
過去の誤解から学んだ教訓が、探査機パーサヴィアランスのような現在のミッションのアーキテクチャを根本的に形作ってきました。現代の戦略は、生命を検出するための主要な方法としてその場での破壊的熱分析を放棄しました。代わりに、有望な岩石や堆積物の収集と気密保管に焦点が移った。
現在の目標は、これらのサンプルを地球に持ち帰ることです。そこでは、優れた技術を備えた研究室が宇宙探査機のエネルギー制限から解放され、低温分析を行うことができるようになります。この方法では、積極的な野外試験では失われるであろう複雑な分子構造が保存され、バイオシグネチャーが存在する場合でも非生物的な化学反応と間違われることがなくなります。
