이미지 크레디트 : ESA
Astrobiology Magazine (AM) : 미세한 기반암을 보여주는 Meridiani Planum의 첫 번째 이미지 배치는 과학자들에게 매우 흥분했습니다. 초기 인상은 무엇입니까?
앤드류 놀 (AK) 우리는 궤도 데이터에서 몇 년 동안 화성에 층암이 있음을 알고 있었지만 기회는 실제로이 암석 일부를 노두로 직접 가서 직접 작업 할 수있는 첫 번째 기회를 제공합니다. 지질 학자에게는 그 중요성을 지나치게 강조 할 수 없습니다.
그것들이 일종의 표 형식이라는 사실은 상당히 얇은 화산 침전물이거나 퇴적물이라는 것을 암시합니다. 그리고 우리가 올라가서 심문 할 수있는 화성에 퇴적암이 있다는 전망은 내가 염려하는 한 최고의 시나리오에 관한 것입니다.
오전: 그들이 화산재 퇴적물로 밝혀지면 어떨까요? 덜 흥미로운 시나리오가 될까요?
AK : 전혀. 가장 큰 질문 중 하나는 화성에서 층층 암을 일으킨 주된 과정은 무엇입니까? 화성에있는 모든 층암이 기회가 앞에있는 것과 같은 방식으로 형성되었다고 믿을 이유가 없습니다. 그러나 그 층암 중 하나가 어떻게 형성되는지 아는 것도 올바른 방향으로 나아가는 단계 일 것입니다.
궤도에서 감지 된 Meridiani의 적철광 신호가 그 암석에 상주하는지 여부도 곧 알게 될 것입니다. 우리가 Meridiani Planum에있는 이유는 적철광이라고 불리는 특정 형태의 산화철에 대한 강력한 신호 때문입니다. 암석과 액체가 상호 작용하지 않고 적철광을 만드는 것은 매우 어렵습니다. 따라서 화산암이라해도 지구상에서 가장 흥미로운 화학 변칙 중 하나에 대한 우리의 생각을 제한하는 데 도움이 될 것입니다.
오전: 스페인에는 리우 틴토 강이 있습니다. Rio Tinto의 철 광물이 시간이 지남에 따라 분해되고 변형되는 방식은 Meridiani의 적철광이 형성되는 방식에 약간의 빛을 비출 수 있다고 제안했습니다. 연결을 설명 할 수 있습니까?
AK : 처음부터 시작하겠습니다. 화성의 철 해석에 대한 우리의 생각은 지구 표면의 산화 철에 대한 우리의 경험에 의해 알려질 것입니다. 지구상에 철분 침전물이 형성되는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 그들 중 어느 누구도 화성에서 일어난 일에 대한 정확한 아날로그가 될 수는 없습니다. 그러나 그들 각각은 화성에 대해 생각하는 데 도움이되는 약간의 정보를 제공 할 수 있습니다.
이제 Rio Tinto는 매우 흥미로운 곳입니다. 세비야에서 서쪽으로 약 1 시간, 포르투갈 국경에서 동쪽으로 1 시간 더 떨어진 스페인 남서부에 있습니다. 리오 틴토 (Rio Tinto)는 콜럼버스가 리오 틴토 (Rio Tinto) 입구에있는 항구에서 1492 년에 항해를 시작한 이래 실제로 미국 사람들에게 역사적인 관심사입니다. 그러나 적어도 로마인 이후 광산 이었기 때문에 채광 지질 학자들에게도 관심이 있습니다.
철광석이 채굴되고 있습니다. 약 4 억년 전에 수열 공정이이 철광석 퇴적물을 형성했습니다. 대부분의 철은 황화철 또는 바보의 금의 형태입니다. 매우 풍부한 광석입니다. 빗물이이 퇴적물을 통해 침투하면서 황철석을 산화시키고 두 가지 일이 발생합니다. 첫째, 황산을 형성합니다. 따라서 강의 물의 pH는 약 1입니다. 매우 산성입니다. 둘째, 철분이 산화됩니다. 그래서 물은이 철이 운반되기 때문에 루비 색에 가깝습니다.
흥미로운 것은 오늘날 Rio Tinto에서 형성되는 침전물을 보면 대부분의 철이 황산 철 미네랄, 즉 철, 황 및 산소의 조합으로 나오는 것입니다. 산소와 약간의 수소가 혼합 된 철인 고트 사이트 (goethite)라고 불리는 광물로 약간 나오고 있습니다. Goethite는 기본적으로 녹슬 었습니다.
화성의 Meridiani에서는 그렇지 않습니다. 그러나 Rio Tinto 예금에서 흥미로운 점은이 과정이 최소 2 백만 년 동안 진행되었다는 것입니다. 그리고 시간이 지남에 따라 이러한 퇴적물에 어떤 일이 일어나는지 알려주는 일련의 테라스가 있습니다.
우리가 발견 한 것은 단지 수천 년 후에 모든 황산염 광물이 사라졌고 모든 철분이이 물질 (goethite)이라는 것입니다. 그러나 당신이 더 오래되고 더 오래된 테라스로 갈 때, 당신이 2 백만 년 된 테라스에 도착할 때, 그 goethite의 대부분은 화성의 광물 인 적철광으로 대체되었습니다. 화성에서도 볼 수있는 상당히 거친 적철광입니다.
따라서 우리가 Rio Tinto에서 가장 먼저 배우는 것은 굵은 적철광을 퇴적시키는 과정에 대해서만 생각할 필요가 없다는 것입니다. 지질 학자들이 신생이라고 부르는 동안 형성 될 수 있습니다. 즉, 그것은 시간이 지남에 따라 암석에 영향을 미치는 프로세스에 의해 형성 될 수 있으며, 실제로는 깊이 묻히고 고압에 노출되지 않고 저온에서 그렇게 할 수 있습니다. 그런 의미에서 Rio Tinto는 Meridiani의 적철광이 그곳에 도착할 수있는 또 다른 방법을 보여줍니다. 우리가 고려하는 옵션을 확장합니다.
오전: 지질 학자들이“저온”과 같은 것을 말할 때, 그들은 종종 우리와 다른 것을 의미합니다.
AK : “저온”이라고 말할 때, 나는 당신과 매일 경험하는 기온, 실내 온도에 대해 이야기하고 있습니다. 나는 대부분의 Rio Tinto 지하수가 섭씨 20도에서 30도 사이, 아마도 70도에서 80도 사이 인 것으로 추측합니다.
오전: 광물이 신생 과정을 거치면서 시간이 지남에 따라 암석의 질감이 변하는가?
AK : 그렇습니다. 흥미로운 점은 미세한 이미 저가 볼 수있는 수준의 텍스처가 신생 역사를 통해 확실히 변하지 만 Pancam으로 노두를 면밀히 살펴보면 볼 수있는 대규모 증착 기능은 지속적으로 나타납니다. 따라서 암석이 이러한 변화를 겪고 있지만 암석은 퇴적암 형성의 서명을 유지합니다. 중요합니다.
AB : Rio Tinto에서는 시간이 지남에 따라 신생 과정을 보여주는 200 만 년 조각을 볼 수 있다고 말합니다. 그러나 Meridiani에서 기회가 본 결과는 20 억 년이 될 수 있습니다. 그 후에도 유용한 정보가 계속 유지됩니까?
AK : 지질에 관한 희소식은 다음과 같습니다. 특히 퇴적암의 경우 암석이 겪는 대부분의 변화는 역사 초기에 겪습니다. 암석이 변성되어 매장되고 고압과 온도에 노출되지 않는 한, 암석 형성 후 최대 수백만 년 내에 암석은 무기한으로 유지되는 형태로 안정화됩니다.
저는 제 직장에서이 행성의 프리 캄브리아기 암석에서 일합니다. 그리고 10 억년 된 퇴적암을 볼 때, 그 암석에서 일어난 대부분의 변화는 생후 첫 2 만년 안에 일어났다는 것을 보증 할 수 있습니다. 그리고 나서 안정화되고 지질학자를 기다립니다.
오전: 그리고 우리는 물리가 화성에서 다르게 행동한다고 믿을 이유가 없습니까?
AK : 그것이 우리를 위해 진행 한 것입니다. 나는 이것을 우주 생물학의 관점에서 전에 말했습니다 : 당신이 지구 너머의 생명을 찾고있을 때, 당신은 다른 곳의 생물학이 여기와 동일 할 것이라는 확신이 없습니다. 그러나 물리학과 화학은 동일하다는 확신이 있습니다.
오전: 메리 디 아니가 흥미로운 이유 중 하나는 화성의 다른 곳과는 다르다는 것입니다. Meridiani의 역사를 알아낼 수 있다고해도, 그 지식을 화성 전체에 어느 정도까지 일반화 할 수 있습니까?
AK : 우리가 화성을 전체 행성으로 생각하는 방식을 확실히 제한 할 것이라고 생각합니다. 화성의 전반적인 화학 및 암석 서명 측면에서 구 세프는 더 나은 표준 문제 화성 표면으로 판명 될 것입니다. 즉, 대부분의 화성 (실제로 거의 모든 화성)은 현무암으로 덮여 있으며 미세 먼지로 덮여 있습니다. 그것이 우리가 Gusev에서 본 것입니다.
자, 우리가 궤도에서 얻은 Meridiani의 표면 물질의 서명에서 적철광 신호를 제거하면 주로 현무암 인 것으로 밝혀졌습니다. 지구의 이례적인 부분은 아닙니다. 이 독특한 적철광 신호가이 행성에 겹쳐져있어, 행성의 대표적인 부분 인 것 같습니다.
Meridiani 철 퇴적물의 특징 중 하나는 지구 전체에 대해 지역적이지만이 서명을 제공하는 수천 평방 킬로미터라는 지리적으로 널리 퍼져 있다는 것입니다.
많은 사람들은 열수 처리와 지하수 처리가 작은 지역 철 신호 만 줄 것이라고 생각하지만, 실제로 Rio Tinto 퇴적물에서 적철광이 풍부한 층은 수천 평방 킬로미터에 달합니다. 이 지하수는 넓은 지역에 걸쳐 층으로 퍼지기 때문입니다.
따라서 Rio Tinto 철 침착 물은 Meridiani에서 명심해야 할 몇 가지 작업을 수행합니다. 그들은 고대 열수와 젊은 저온 공정을 결합합니다. 그들은 물이 필요하다. 그들은 층 형성 일 수있다; 그리고 그들은 널리 퍼질 수 있습니다.
어떤 방법 으로든 그렇게 할 수있는 유일한 프로세스는 아닙니다. 특히 Rio Tinto가 Meridiani와 더 나은 유사품으로 선호되는 편견은 없습니다. 나는 우리가이 탐사에 들어가면서 최소한 철을 다루는 많은 다른 제품들과 프로세스들이 우리의 메모리 파일에 최소한 보관해야한다고 생각합니다.
이 행성에서 볼 수있는 철 증착 및 철 증착 프로세스에 대한 모든 다른 설정은 기회가 Meridiani에서 감지 할 수있는 화학적 및 조직적 신호를 전달합니다. 이러한 비교를 통해 메리 디 아니 적철광이 어떻게 형성되었는지 알아낼 수 있습니다.
오전: 연구 장소로서 Rio Tinto의 흥미로운 측면 중 하나는 강의 물이 매우 산성이지만 그 안에 박테리아가 있다는 것입니다. 그 지역의 고대 적철광 퇴적물을 볼 때 화석 박테리아가 보입니까?
AK : 예, 그렇습니다 사실, 스페인 동료들과 함께 일하게 된 것 중 하나는 오늘날 이상한 환경이 아니라는 것이 었습니다. 오늘날 환경 문제에 대해 인생에 관심을 갖는 것은 재미있는 일이지만, 오늘날의 생물학에 대해 배울 수있는 대부분의 삶은 평범한 환경에 사는 평범한 유기체에서 나옵니다. 이곳은 삶의 다양성의 99 %가있는 곳입니다.
반면에 Rio Tinto에서 질문 할 수있는 좋은 질문이 있습니다. 우리는 오늘날 진행되고있는 Rio Tinto 철 퇴적물을 형성 한 과정을 볼 수 있습니다. 화학 과정을 볼 수 있습니다. 우리는 환경에 생물학이 무엇인지 볼 수 있습니다. 그러나 Meridiani에 대해 생각할 때 염두에 두어야 할 실제 질문은 다음과 같습니다. 생물학의 특징이 실제로는 암생 적으로 안정된 암석에 보존됩니까?
하나입니다. 현미경에 접근 할 수있을 정도로 운이 좋았다면 아마도 현미경 이미 저에서 기대할 수있는 것 이상의 해상도 일 것입니다. 아름답게 보존 된 개별 미생물 필라멘트를 볼 수 있습니다. 그래서 첫 번째 좋은 소식은 신생 혈관 안정화 철분이 현미경의 미세한 각인을 유지할 수 있다는 것입니다.
더 좋은 소식은이 암석에서 더 많은 안구 수준의 질감으로 보존되는 생물학의 두 가지 기능이 있다는 것입니다.
하나는 신진 대사로 인한 가스 방출로 인해 때때로 작은 기포가 발생한다는 것입니다. 그리고 그 중 일부는 실제로 철 광물로 지붕을 덮고, 신생을 통해 보존 될 수 있습니다. 그리고 그것은 우리가 지질 기둥에서 발견되는 대부분의 퇴적암을 통해 거의 사실입니다. 가스 공간을 보존 할 수 있으며 이러한 가스 공간은 가스의 생물학적 생성과 항상 관련이 있습니다.
오전: 변함없이?
AK : 지구에서의 경험에 따르면 거의 100 %입니다. 당신이 묻고 싶은 것은 : 생물학 이외의 어떤 과정이 지구의 퇴적물 내에서 가스를 발생시킬 수 있습니까? 그것은 당신이 실험 할 수있는 것입니다. 나는 누군가가이 지구상에서 그들을 괴롭 히고 있다는 것을 모른다. 솔직히 생물학은 널리 보급되어 있기 때문에 어쨌든 그것은 도시의 주요 게임입니다. 그러나 실험을 할 수있었습니다.
내가 더 강하게 느끼는 또 다른 것은 미생물 집단이있는 곳에서 표면을 가로 질러 끈으로 묶인이 아름다운 필라멘트 그룹을 형성한다는 것입니다. 그들은 거의 말의 갈기처럼 보입니다. 가장 좋은 점은 미네랄이 이러한 환경에 퇴적 될 때 실제로는이 줄에서 핵을 생성하고 다시 말의 갈기처럼 보이는 아름다운 퇴적 조직을 얻는다는 것입니다.
옐로 스톤 공원에서 규산질과 탄산염이 강한 현 모두에서 볼 수 있습니다. 매머드 스프링스 같은 곳으로 가면 오늘 일어나는 일을 볼 수 있습니다. 그리고 당신이 배후로 하이킹하면, 당신은 바위에 보존 된 아름다운 시그니처의 고대 예를 볼 수 있습니다.
Rio Tinto에서는 이러한 필라멘트에 철이 쌓이는 것을 볼 수 있습니다. 2 백만 년 된 테라스에서이 필라멘트 철제 질감을 볼 수 있습니다. 그리고 다시, 나는 그것들을 형성 할 수있는 생물학 이외의 어떤 과정도 알지 못합니다. 따라서 화성에서 석회암을 볼 때마다 눈을 떼지 않아도됩니다.
오전: 그리고 당신은 Pancam로 이것들을 볼 수 있습니까?
AK : Pancam을 Rio Tinto 또는 Yellowstone Park로 가져간 경우, 그들은 당신을 뛰어 넘을 것입니다. 물론.
오전: 기회 착륙 지점의 기반암이 퇴적 퇴적물로 구성되어있는 것으로 밝혀지면 퇴적물이 쌓일 때 액체 물이 있어야한다는 의미입니까?
AK : 가능성이 매우 높다.
오전: 만약 그들이 퇴적되었고 Pancam이 지구상에서 생물학을 나타내는 일종의 질감을 보았다면, 그것이 기회가 화성에서 생명의 증거를 찾는 데 가까이 왔음을 의미합니까?
AK : 그것들은 큰 경우이지만, 큰 날이 될 것입니다.
실제로 이러한 것들을 찾는 방법에 대한 약간의 철학에 도달하기 때문에 잠시 후에 다시 살펴 보겠습니다. 몇 년 전, NASA는 자금 지원 캠페인을 시작하여 다른 행성을 탐험 할 때 발견 될 수있는 암시적인 생물학적 특징을 근본적으로 예측하고 예측하여 머리를 긁지 않을 것으로 보았습니다.
그러나 분명한 사실은 당신이 볼 수있는 것을 기대할 수 없다는 것입니다. 더 현실적인 시나리오라고 생각하는 것은 당신이 탐험을하는 것이며, 만약 그 과정에서 (a) 물리와 화학에 의해 쉽게 설명되지 않거나 (b) 신호를 연상시키는 신호를 발견한다면 지구의 생물학과 밀접한 관련이 있습니다.
그때 일어날 일은 100 명의 진취적인 과학자들이 실험실로 가서 생물학을 사용하지 않고 당신이 보는 것을 시뮬레이션 할 수 있다는 것을 알게 될 것입니다. 그리고 그것이 옳은 일이라고 생각합니다. 말뚝이 너무 높은 것들에 대해, 나는 당신이 할 수있는 한 이것에 대해 조심스럽고 냉담 해지기를 원한다고 생각합니다. 그리고 그것은 오늘날 우리가 아는 것보다 화학적 및 조직적 시그니처 모두를 암석에 주입하는 물리적 및 화학적 과정의 생성 능력에 대해 더 많은 것을 아는 것을 의미합니다.
우주 생물학이 없다면, 지구상에서 대부분의 행성 역사를위한 생물학이 존재한다는 것을 알기 때문에 아무도 이런 일을하는 데 시간을 낭비하지 않을 것입니다. 생물학은 어디에나 있습니다. 생물학은 퇴적암에 부여하는 신호에서 두드러진다. 그렇다면 생물학과 밀접한 관련이있는 생물학적 수단으로 신호를 생성하려고하는 젊은 과학자로서 5 년을 보낸 사람은 누구입니까? 그러나 화성으로 전환하면 그런 종류의 일을해야 할 더 많은 이유가 있습니다.
오전: MER 로버 중 한 명이 화성 생물학의 증거가있는 것으로 보이는 암석을 발견했다면 NASA가 그 자리로 돌아가서 집으로 가져 가기를 원합니까?
AK : 물론이지. Meridiani에서 찾은 내용에 따라 – 찾은 것을 편견하지 말고 – NASA가보다 정교한 장비로 돌아와서 샘플 반환을위한 최우선 순위 사이트가 될 수 있습니다. 또는 우리는 그것을 쓸 수 있습니다.
이것이 이런 종류의 점진적인 작업의 이유입니다. 실제로 NASA의 계획 전체 아키텍처가 한 번에 한 단계 씩 진행되고 각 단계를 신중하게 수행하고 2 단계에서 1 단계에서 배운 내용을 기반으로합니다. 말된다.
오전: 나는 당신이 여기서 추측하라고 요구한다는 것을 알고 있습니다. 그러나 화성은 한때 살아있는 세계 였을 가능성은 무엇이라고 생각하십니까?
AK : 정말 모르겠어요 그러나 지난 몇 년 동안 우리가 배운 모든 것은 물이 화성에 지속적이지 않고 일시적 일 수 있다고 제안합니다. 그리고 그것은 생물학의 가능성을 낮 춥니 다.
천만년마다 100 년 동안 물이 화성 표면에 존재한다면, 생물학에는 그리 흥미롭지 않습니다. 천만 년 동안 존재한다면 매우 흥미 롭습니다.
우리가 화성이 생물학적 행성이라는 것을 알 수는 없습니다. 내 뇌의 절반이 지속적으로 비율을 버리려고 노력하고 있으며, 그렇게하는 것이 무의미한 일이라는 것을 알고 있습니다. 저는 그렇게하지 않을 것이라고 생각합니다.
그러나 우리가 그 문제를 해결하기 위해 수년 동안 얻을 수있는 가장 좋은 기회 중 하나는 바로 Meridiani의 철광석에 있습니다.
원본 출처 : Astrobiology Magazine
