Jordens ældste fossiler giver os spor om livet på Mars

Da forskere i Grønland annoncerede opdagelsen af ​​de ældste fossiler i livet, der nogensinde var fundet, var naturvidenskabelige samfund naturligvis fascineret. De 3,7 milliarder årige sten fra Grønland er stromatolitter, der indeholder de fossile rester af komplekse mikrober, der typisk findes i lavvandede farvande. De skildrer livsformer langt mere evolutionært avancerede end hvad forskere troede mulige på det tidspunkt i Jordens historie.

Men resultaterne af resultaterne gik langt ud over Jordens grænser - de ramte astrobiologiens fremtid, eller søgningen efter uddødt eller ekstremt udenjordisk liv.

For at forstå hvorfor, husk at Jorden blev dannet for 4,6 milliarder år siden, men det kom ikke omhyggeligt op med en bue på toppen. I stedet var vores planet ligesom enhver anden spædbarn: flygtig, voldelig og uforudsigelig. Meget af overfladen var stadig smeltet lava, der kølede ned, og det blev pummeled af gigantiske asteroider og rumskramme, der stadig svirrer rundt om solsystemet.

Fra 4,1 til 3,8 milliarder år siden blev denne pummeling ekstra dårlig i en periode, som forskere kalder den svage bombardement (LHB). Det er tidligere blevet troet, at den hastighed, hvormed Jorden blev ramt af kollision, var nok til at udslette alle eksisterende livsformer og grundlæggende dreje jordens sterile.

Så hvad fortæller et fossilt kompleks mikrobielt liv for 3,7 milliarder år siden os om søgen efter udenjordiske stoffer? Tre muligheder, faktisk.

I den første og mest kedelige sag kunne fossilerne simpelthen være tegn på, at LHB faktisk var mindre fjendtligt og voldeligt, som vi oprindeligt havde forestillet os. Det tidlige liv levede faktisk i et mere fredeligt miljø end vi antog. Denne åbenbaring ville være fascinerende for forskere, der opløste Jordens historie selv, men er mindre relevant for astrobiologi med hensyn til udlændinge.

Opdagelsen kunne også betyde, at Jordens første organismer kunne modstå brutale miljøforhold, ifølge Penelope Boston, direktøren for NASA Astrobiology Institute. Bostons eget arbejde centrerer sig om livsundersøgelsen i meget usædvanlige omgivelser på Jorden - steder med ekstreme temperaturer, tryk, saltkoncentrationer, pH-niveauer, tungmetalkoncentrationer og sollys-eksponeringer for blot at nævne nogle få. "Livet fortsætter med at overraske os på denne planet med hvad der er i stand til at gøre, så jeg synes det er et legitimt forslag." Siger Boston.

De største konsekvenser af de grønlandske fossiler har at gøre med solsystemet selv. Der er trods alt masser af organismer på Jorden, der har udviklet sig til at overleve og endda trives i helvedeforhold, der ikke er så forskellige fra Mars eller "Ocean Worlds" som Jupiters Måned Europa eller Saturns Måned Enceladus. Det er ikke længere sindssygt at tænke udenjordiske dyr kan være bevæbnet mod trykket fra en undergrunds geyser eller modstå UV-stråler, der ville fryse vores egne ansigter væk.

De nye fossiler kan være særligt opmuntrende til astrobiologisk forskning på Mars. Boston siger, at stromatolitterne er en ret god analog til at forsøge at jage for tidlige livsformer på Mars. Vi ved, at Mars engang var en varmere planet, der væmmede med søer og andre store vandområder. For få uger siden fandt Mars forskere et omfattende netværk af gamle flodbredder, der går tilbage til 4 milliarder år.

"Vi ser ikke produktiv liv på overfladen i dag, men der kunne have været tidligere", fortæller John Rummel, en tidligere seniorforsker for astrobiologi ved NASA og nuværende professor i biologi ved East Carolina University. Inverse. Rummel peger på den sydlige højland Mars som et "interessant perspektiv" for astrobiologisk forskning, der kunne have tegn på biologisk aktivitet.

På den anden side kan fossilernes opdagelse betyde, at de første organismer måske ikke er så resistente, end vi troede, men at de simpelthen udviklede sig ekstraordinært hurtigt på blot et par hundrede millioner år efter LHB'en, idet man skifter manuskriptet om, at levedygtigheden Vinduer til planeter i universet er korte og smalle.

Livets udvikling antages at have forfulgt og formet Jordens forvandling til en mere beboelig verden selv som en positiv tilbagekoblingssløjfe: Da organismer blev mere komplekse udviklede de biologiske mekanismer, der forbød carbondioxid og dannede fri ilt - hvilket hjalp give anledning til aerobe livsformer, som snart blev uigenkaldeligt afgørende for naturlige processer som vandcyklus eller kvælstofcyklus. Disse processer er grundlæggende knyttet til livet, og omvendt.

Men nogle astrologiske kredse har for nylig fremhævet en ide om, at hvis en planet skal etablere og opretholde en stabil udgave af beboelighed som Jorden, er det nødvendigt at få disse komplekse livsformer til at udvikle sig hurtigt … hvilket betyder, at vinduet med beboelse er kort og det er nok, hvorfor vi endnu ikke har fundet udenjordiske.

Men de nye fossiler kunne være et tegn på, at rentabiliteten faktisk er er ikke så smalle, fordi organismer er i stand til at udvikle sig hurtigere end vi forestillede os. Faktisk er resultaterne enormt opmuntrende til at undersøge eksoplanets kredsløbende kredsløb, som vi oprindeligt havde antaget, var for unge til at være vært for liv eller større stjerner, der brænder ud meget hurtigere end mindre.

Der er for mange ubesvarede spørgsmål hidtil om fossiler, som forhindrer os i at drage nogen konklusioner. Aditya Chopra, en astrobiologi forsker fra Australian National University i Canberra, for nylig forfattet en undersøgelse, der understøtter ideen om små beboelsesvinduer. "Vi ved endnu ikke, om disse 3,7 milliarder år gamle mikrobielle samfund var komplekse og udbredte nok til at modulere overflod af drivhus i planeten for at imødegå abiotiske tilbagekoblingscykler, der fører til baneopvarmning som på Venus eller afkøling som på Mars," han fortæller Inverse.

Boston afviser ideen om smalle habitabilitetsvinduer for livet, men tror ikke noget scenario er mere plausibelt end det andet. "Jeg synes, det er en meget jord-centrisk model," siger hun. "Når jeg ser på det svimlende antal stjerner i vores galakse, hvor mange planeter vi har opdaget og fortsætter med at opdage, har vi bare tallene på vores side. Det kan være, at i et givet solsystem er der kun et eller to planeter, som kan være livsbærende. Men når man ser på universet som helhed, tror jeg, at det nok er et meget almindeligt fænomen."

Boston understreger, at levedygtigheden og søgning efter organismer fortid eller nutid i andre verdener skal overvejes fra sag til sag. Men der har aldrig været en bedre tid til at være astrobiolog: Chopra mener, at de grønlandske fossiler er et yderligere bevis på, hvor vigtig tværfaglig forskning er at søge og forstå det udenjordiske liv. Boston er enig: Det er så storslået, at vi lever i en æra, som jordskælvende videnskab produceres i et så fantastisk tempo.

"Det er bare stupefying. Alle disse ting er bare en evig glæde."