在接下来的十年里,航天机构计划将火星的岩石样本带回地球进行研究。令人担忧的是,这些样本可能包含生命,这可能会带来不可预见的后果。因此,该领域的研究人员努力创造检测生命的方法。研究人员现在成功地展示了一种检测古老岩石中生命的方法,这些岩石与火星上发现的岩石相类似。
我们都见过这样的电影:“科学家从太空带回来一些东西,导致灾难性后果”,或者类似的情节。这一想法虽让人觉得有趣,但微生物外星人污染地球的概念基于真实的担忧,并且这并不是新鲜事。在阿波罗计划期间,幸运的宇航员在踏上月球土壤后,经历了消毒程序,甚至隔离,以防万一。最近,所有的目光都集中在火星上,因为多次样本返回任务正在计划中。
为了确保来自火星的样本不会污染地球生命,国际空间研究委员会(COSPAR)制定了样本安全评估框架,实际上是一套避免污染的协议,适用于参与获取、运输和分析火星岩石的人员。关键组成部分是我们能够检测样本中生命的存在或缺失。当然,问题在于,我们实际上并没有得到过任何样本。为了填补这一空白,东京大学地球与行星科学系的副教授铃木洋平及其国际团队,研究了与我们预计在未来几年可能从红色星球获得的火星岩石相类似的富含微生物的古老地球岩石。
“我们首先测试了传统的分析仪器,但没有一种能在我们用作火星类比的那种一亿年历史的辉绿岩中检测到微生物细胞。因此,我们必须找到一种足够灵敏的仪器,以非破坏性方式检测微生物细胞,考虑到我们可能很快见到的样本的稀有性,”铃木说。“我们想出了光学光热红外(O-PTIR)光谱技术,它在其他技术缺乏精确性或需要过多破坏样本的情况下取得了成功。”
O-PTIR通过将红外光照射到准备好的样本上进行分析;在这种情况下,岩石外层被去除并切成薄片。虽然有些破坏性,但它保留了大量材料供其他类型的分析,甚至是我们尚未提出的分析。这种未来的保存本质在月球登陆的样本中也得到了体现。然后,一个绿色激光器从样本中检测到暴露于红外光中的信号。这样,研究人员可以成像到小至半微米的细节,这足以辨别结构是否是某种生物的一部分。
“我们证明我们的新方法可以从一亿年历史的辉绿岩中检测微生物。但我们需要将仪器的有效性扩展到更古老的辉绿岩,大约有20亿年历史,类似于“毅力号”探测器在火星上已采集的样本,”铃木说。“我还需要测试其他岩石类型,如碳酸盐,这在火星上很常见,而在地球上往往也含有生命。在这个领域工作是一个令人兴奋的时刻。可能只需要几年的时间,我们就能最终回答一个有史以来最伟大的问题。”