Astronomía & el uso de microscopios

Por lo general , cuando la gente oye la palabra " astronomía", que piensan de los telescopios . Pero los científicos espaciales, los científicos planetarios en particular, utilizan microscopios , también. La imagen que aquí se presenta es una micrografía electrónica de barrido ( SEM ) de la parte interior de un meteorito de Marte . Conocido como ALH84001 , este pequeño trozo de la corteza marciana alcanzó estatus de celebridad en 1996 , cuando mi mentor en el programa de astrobiología de la NASA , el Dr. David S. McKay , publicó un trabajo pionero en la revista "Science ". ¿Qué hacen los microscopios tienen que ver con la astronomía?

La astronomía es una ciencia de lo muy grande y lo muy lejano. De este modo , durante siglos , su instrumento principal ha sido el telescopio . Sin embargo, durante las últimas décadas , la disponibilidad de materiales extraterrestres ha llevado a los investigadores en las áreas de la ciencia planetaria , astrogeología , y la astrobiología para utilizar la instrumentación desarrollada para estudiar la materia a escala diminuta , a saber, el microscopio. A partir de 1969 , los científicos comenzaron a utilizar microscopios para examinar las rocas lunares y el polvo llevadas a la Tierra por los astronautas del Apolo . Del mismo modo , emplean la microscopía en el análisis de material cometario y meteoritos .

Tipos de microscopios

Inventado hace más de 400 años en Holanda por Zacarías Janssen y su hijo Hans , microscopía ha desarrollado desde entonces para incluir una amplia gama de instrumentos y técnicas sofisticadas . Mientras que los científicos planetarios utilizan microscopios ópticos en varias encarnaciones para examinar astromateriales , técnicas como la microscopía electrónica y la microscopía de fuerza atómica ( AFM ) permiso detallado análisis químico. Un tipo de microscopía electrónica , conocida como la microscopía electrónica de barrido ( SEM ) , permite no sólo para el análisis molecular e isotópico completa de pequeñas muestras , sino también para golpear detalle tridimensional.
Marte meteoritos : ¿Cómo sabemos que son de Marte

Fuera de miles de meteoritos descubiertos en la Tierra , hasta la fecha más o menos 40 o menos se han identificado como haber originado en Marte ? . Estamos seguros de su origen marciano , porque los científicos emplean la química " laboratorio húmedo " , así como las técnicas microscópicas , tales como SEM en muestras de estas rocas han permitido entender las proporciones y las mezclas de isótopos de gases contenidos en su interior. Cuando tales características del gas coinciden precisamente con las mediciones atmosféricas tomadas por sondas científicas que han aterrizado en Marte , se demuestra en el caso de origen marciano de la roca . Así, mientras que la afirmación de David McKay ( hechos inicialmente en 1996 con varios colegas ) que cuatro características se manifestaron en el meteorito Allan Hills ( ALH84001 ) son biogénicos se ha impugnado , la comunidad científica no pone en duda el origen marciano de este meteorito .

Microscopía Electrónica de Barrido y los 4 Características dilucidado en ALH84001

Si bien gran parte del público en general interesados ​​reconocerán la estructura con forma de gusano en la muestra de ALH84001 se muestra en la imagen , este es pero una de las cuatro características sobre las que McKay y sus colegas han construido el caso de que el meteorito vez contenía microorganismos marcianos . Comenzando con el papel en " Ciencia ", y en el curso de varias publicaciones que han seguido a 1996 , los datos de SEM han ocupado un lugar destacado en los debates entre McKay y oponentes de la hipótesis biogénica . Mientras que los opositores de McKay señalan , con razón, que los mecanismos no biológicos podría ser responsable de cada una de las cuatro características, McKay , y otro colega , Kathie Thomas - Keprta , señalar que la combinación de tales características en una sola muestra sería muy poco probable en ausencia de la biología .
The Case for biogénicas Orígenes de las características en ALH84001

Una de las características del meteorito ALH84001 , la presencia de pequeños cristales de magnetita, sólo puede explicarse por la vida , de acuerdo con McKay y Thomas - Keprta . ¿Por qué? La geometría y otros aspectos de los cristales ALH imitan cristales de magnetita que son hechas por un tipo de microorganismo terrestre llamado bacteria magnetotácticas . De hecho, de seis características específicas a los cristales de bacterias magnetotácticas (que las bacterias utilizan para detectar el campo magnético de la Tierra y, por tanto conocer la dirección en la que están nadando ), los cristales en el partido muestra ALH cinco. Aunque en teoría cristales de magnetita con todas estas características pueden ser producidos en un laboratorio, hasta el momento, no existe ningún laboratorio que es capaz de generar las condiciones necesarias para su fabricación . Por otro lado , en la naturaleza existe un ambiente donde estos cristales pueden ser - y son - producido - . Dentro bacterias magnetotácticas
otras Meteoritos y el caso para Marte Vida

Mientras el debate continúa entre los que explican las características de ALH84001 biogenically y los que les atribuyen a un proceso no biológico , el análisis de los meteoritos de Marte con microscopía avanzada ha enriquecido el caso de que Marte podría ser un planeta vivo . Un meteorito llamado Nakhla , llamado así por la ciudad en Egipto, donde cayó en el siglo 19 , ha sido fuente de muchos datos útiles. En Nakhla , ALH84001 , y algunas otras rocas de Marte , la presencia de varios iones tales como cloruro , sugiere un ambiente salada en el pasado de Marte. Esto a su vez permitiría la presencia de agua en la superficie Marian , salobre , pero en forma líquida, a pesar de la baja presión atmosférica , y por lo tanto la presencia de vida .
Future Directions

Mientras que el cosmos ha concedido científicos terrestres una colección de muestras de Marte listos entregado , puede ser que el cierre de la cuestión de la vida en Marte no vendrá hasta que las muestras traídas a la Tierra como parte de un Mars Sample Return ( MRS ) misión. En tal caso , las tecnologías microscópicas avanzadas , como SEM y AFM , jugarán un papel central en el análisis , ya que en el análisis de suelo de la luna marciana , Phobos , que está programada una sonda rusa para llevar a la Tierra en 2012 .