地球上3.45亿年前微化石的多技术表征:在从火星返回的样本中检测可能存在生命痕迹的关键方法

科学领域:

• 天体生物学和地球化学
• 行星科学 行星科学
• 微生物古生物学

背景情况:

• 美国宇航局的Mars 2020 Perseverance火星车正在探索Jezero火山口,寻找古代生命的迹象.
• 未来的火星样本返回任务旨在将火星岩石带到地球进行详细分析.
• 在火星上检测简单的,古老的生命形式,由于微妙的生物特征,提出了重大挑战.

研究的目的:

• 建立分析协议,以证明古代岩石中潜在的生物特征的合成性和生物性.
• 用34亿5千万年前的澳大利亚小猫的隙地带作为火星早期生物的天体生物学类比.
• 为了优化在火星岩石中检测生命的化石痕迹.

主要方法:

• 包括沉积物学,岩石学,矿物学和地质化学技术在内的全面分析.
• 先进的元素 (质子诱导的X射线发射光谱) 和分子 (深紫外线,富里叶变换红外线) 分析.
• 传输电子显微镜 (TEM) 用于纳米级结构和化学表征.

主要成果:

• 模拟样本中的碳质物质富含微量金属 (V,Cr,Fe,Co),并与芳香/亚利法分子相关,支持生物起源.
• TEM揭示了与降解的微生物和细胞外聚合物质相一致的无形纳米结构.
• 一小部分碳质颗粒显示了变形的签名,可能是重新处理的生物或非生物碎片.

结论:

• 这项研究成功地展示了一种多技术的分析方法,以验证潜在的化石生命的合成性和生物性.
• 这些发现为解释来自火星样本返回任务的生物标志提供了关键框架.
• 该协议对于优化在外星样本中识别古代微生物生命至关重要.