火星の有機物の最近の観測はどういうものですか?データとは何ですか?

火星には有機分子のニュースがあり、報道にはイベントがあります。

正確に何の測定値ですか?私は大気中のメタンについて何か聞いたことがあります、これはスペクトルの吸収ピークから決定されますか?それは測定セル内のガスサンプルの測定値ですか、または日光の吸収が見られますか?

泥岩の有機物については、データは何ですか?それはC-H結合の検出、または特定の分子の同定であるか?もしそうなら、どのようなデバイスがこれらの分子を検出したのか、そのデータはどのように見えるのですか?

これまでに私が見つけたのは、ビデオの火星で発見された古代の有機物のスクリーンショットです.x軸はラベル「m/Z」。それは質量分析計からの亀裂のパターンかもしれません。スクリーンショットは分子チオフェンを示し、メインピークは84質量単位である。これが唯一検出された分子ですか?それは実際のデータですか?

ビデオは、そのデータが火星(SAM)のサンプル解析Instrument Suite
これは楽器のコレクションですが、私はより具体的なものを探しています。

これは、火星のメタンの帰還のための水の科学的証拠は何ですか?と似た質問です。発見の意義の要約ではなく、実際の基礎となる測定とデータ。

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ベストアンサー

現在、(2018年6月)2つの新しい論文(リンクはペイウォールでもよい)があります:

ゲイルの30億年前の泥岩に保存された有機物火星、火星
“、Eigenbrodeら、Science 360​​、1096-1101(2018)

火星の大気中のメタンのバックグラウンドレベルは、 a」、Websterら、Science
360​​、1093-1096(2018)

最初は、掘削された岩石試料の中の有機物を探しています。 2番目は大気中のメタンの長い歴史を見ている。

まず、泥岩紙。それは抽象的です、まあ、抽象的です:

火星での有機物の存在が限られているとの報告にもかかわらず、火星物質に有機物の存在と状態を確立することは、難しい探求でした。私たちは、Curiosityローバーに搭載された火星探査機のSample
Analysisによって、Pahrump Hills、Gale
craterの〜35億年前のMurray形成の基盤にある湖沼泥岩に保存された有機物のin
situ検出を報告しています。高温(500〜820℃)で放出されるチオフェン、芳香族および脂肪族化合物を含む様々な熱分解生成物が、進化ガス分析によって直接検出された。チオフェンは、ガスクロマトグラフィー

質量分析法によっても観察された。彼らの存在は、硫化が有機物の保存を助けたことを示唆している。少なくとも50ナノモルの有機炭素が存続し、おそらく有機硫黄分子として5%の炭素を含む巨大分子として存続する。

好奇心がサンプルを取り出し、それらを加熱し、温度の関数として分子量(実際には質量/電荷比、しかし十分に近い)を観察した。それをするときに得られるのは、このようなプロットです(このようなプロットの
lots )。

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このピークにより、様々な分子成分を部分的に同定することが可能になる。これについての興味深いことは、(a)以前の研究よりもはるかに複雑な成分が発見されていること、(b)比較的多量の窒素および硫黄成分を含んでいることである。

この論文の本文は次のように述べています。

  • 測定プロセス

  • コンポーネントの識別手順

  • 見つかったもの

  • さまざまなサンプルの場所の比較

  • サンプルがどのように変更されているかを特定しようとする場所の地質

結論は3つのパラグラフです:

SAMの分子観察は、Murray形成における有機物の起源をはっきりとは明らかにしていない。生物学的、地質学的、および隕石学的情報源はすべて可能です。確かに、古代の生命が有機的な供給源であった場合、硫黄の取り込みにもかかわらず、材料は、人工的により一貫した元の分子の特徴を不明瞭にするために、例えばジアジェネシスまたは電離放射線(23)または炭化水素鎖などの化合物クラス内の限られた構造変化のパターン)、または不十分な量の有機物質を堆積させて、熱分解-GC-MSによる検出を可能にした。
     

Sheepbed湖沼の泥岩のために解釈された過去の居住性は、ケミスト石の栄養素に重点を置いていたが(8,30)、Murray湖沼泥岩の地質学的に不応性の有機物の観察は、従属栄養の過去および現在の居住性の扉を開いた。有機物は、直接的または間接的にエネルギーと炭素代謝の両方を燃料とすることができ、そうすることで、微生物のコミュニティレベルでの炭素循環をサポートすることができます。

     

我々の結果は、様々な情報源から得られた有機物が、火山岩記録に広く分布している可能性が高いことを示唆している。たとえ人生が重要な貢献者ではなかったとしても、隕石と火成熱源や熱水源は広く普及する可能性が高い。電離と酸化の条件が極端な火星表面での有機物の検出は、放射線の影響が小さい表面の下に、または過去の数年間に暴露された物質の中に、より保存された分子記録が存在する可能性を示唆しています千年。

私はこれを言い換えると

  • We’re not sure this is past or present life. It could be, but
    it could be other things too.
  • If it was ancient life like ours, then the aging has modified
    it (because it doesn’t look like current Earth-life organics; too
    much sulfur)
  • But it could be past or present life food
  • If we could find it here, it could be everywhere; let’s keep
    looking.

大気中のメタン・ペーパーの要約はより直接的である:

マートの大気中の変動するメタンのレベルは、測定が時間的にも場所的にも繰り返されないために、説明が分かりませんでした。私たちは、CuriosityローバーのTunable
Laser
Spectrometerによって5年間にわたって行われたGaleクレーターでの現場測定を報告しています。メタンのバックグラウンドレベルは、平均値0.41±0.16ppb(ppbv)(95%信頼区間)を有し、強い、繰り返し可能な季節変動(0.24〜0.65ppbv)を示す。この変動は、表面上の衝突により運ばれる有機物の紫外線分解または年1回の表面圧力サイクルから予測される変動よりも大きい。背景の大きな季節変動とより高い一時的なスパイク(約7ppbv)の発生は、火星表面または地下の貯水池から放出される小さな局在化メタン源と一致している。

火星の大気中のメタンに関する以前のデータは混乱していて、最初のページは「そこにある、そうではない、そうである、うわー、それを見て、どこに行くの?歴史。巨大なピークと、ごくわずかな長い時間があるようです。

好奇心は、メタン濃度を測定するためにレーザー分光計に大気サンプリングの2つの形式を使用しました。火星の約2年間の測定を使用して、彼らは2つのコンポーネントを見つけました:

  • ビッグパフ
  • ゆっくり変化する一定のレベル

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この論文の多くは、2つのコンポーネントの考えられる原因に対処するために費やされています。例えば:

大気輸送と循環を含む既存のモデル(23-26)は、可能なクラスレート放出(9)、表面/レグリスの吸着/脱着(10)を含む場合でも報告された高濃度のメタンおよびその空間的および時間的変動性を再現することができない)、表面有機物のUV分解からの季節的変動性の生産(6,7)、または急速な消失のメカニズムの提案(27,28)。
2016年までのすべてのメタン測定値の分析(29)は、以前提案されたように(30)、流星河川とメタンプルームの間の相関関係についての証拠はほとんどない。

私。
「パフはあまりにも鋭く、地質学的プロセス、化学プロセス、あるいは火星でさえメタン運搬流星に当たっていると説明できない」

1つの場所で測定された年間サイクルは、人々が現在の人生の明確な兆候であると主張しているので、おそらくもっと興味深いでしょう。
(それは1つの場所で測定されるので、季節は重要です)

問題はこれが変化していることですが、それは本当に小さな集中です。 地球の産業上の価値は約640ppbでした。 $ 10 ^ 3
$をはるかに高密度な雰囲気で広げます。 3月のメタンは大気の立方
キロメートルグラムにすぎません。それが人生であれば、人生はあまりありません。そしてそのレベルでは、他の可能性があります。結論のパラグラフは、説明として人生に反対している:

数百ミリバール(40)の古気圧では、大量のメタンが地下よりも数倍厚い安定帯の包囲物として冷たい火星の地下に貯蔵されます(41-43)。
TLS-SAM測定値の季節的特性は直接的な包接体放出と一致しないが、包接体は表面の微小穿孔源(岩石や河川や湖床の外殻から出る可能性のある特定の形態学的構造を持たない散漫な呼気)
45)。火星では、このような漏れは、断層、割れ目、または封止石灰岩の侵入などの浸透性経路を通じて優先的に発生する。これは、表面上に識別可能な地形学的構造を必要としないであろう。弱いマイクロセクションの呼気は、火星(43)で観測された地表とプルームのメタン異常を説明することができ、恐らく二分法境界近くにあり、破砕された堆積岩があるガールクレーターにある。微少ページ流動は、地下移動経路に沿ったガス圧の変化、または土壌の季節的変化、または微生物活動がメタンを消費する可能性がある場合でさえ、時間とともに変化する可能性がある。
     

地下起源とは無関係に、長期間に亘って表層を形成するメタンは、季節変動を示すと予想される(42,43)。我々は、表面温度に関連したプロセスを通してメタンを放出する前に一時的にメタンを表面に保持するプロセスを検討する。そのプロセスは、塵や土などの表面積対体積の比が高い表面に吸着する可能性があります。ミネラルダストはメタンシンクとして機能しませんが、放出を緩和することができます(11,12)。粘土(46)、ゼオライト(47)、および火星類似土壌(12)へのメタンの物理的吸着について報告されたエネルギー障壁よりも幾分高い約20〜35kJ/molのエネルギー障壁を採用することにより、大きな季節変動が予想される(図S41)。バックグラウンドメタン値と大気の水蒸気および表面温度との間の可能性のある相関は、物理的または化学的表面(または粉塵)プロセスまたは微小浸透放出を指す。季節サイクルの振幅は、現在の火星で起こっている未知の大気または表面過程が残っていることを示しています。

各段落の最後の文は、それを引き起こしている「未知の表面処理()」としての「微生物活動」があることを少し希望していますが、それはいくつかの可能性の1つです。

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