by På jorden är enorma mängder metan fångade i vita, burliknande kemiska strukturer. Dessa avlagringar finns främst i permanent frusna polarområden såväl som på havsbotten, men nyckeln här är att de inte är specifika för vår planet. Liknande reservoarer av kroppar är kända för att existera runt om i världen Solsystem – från planeter och deras månar till Kometer passera förbi. Och även om forskare tror att sådana avlagringar i slutändan påverkar sammansättningen av dessa världars havsvatten och atmosfärer, kvarstår frågan om de härrör från biologiska processer. Många experter har länge undrat hur dessa metanburar förblir stabila under högtrycksvattenförhållanden.
Nu har ett team av forskare som studerar en av dessa metanavlagringar som fiskats från havsbotten utanför Oregons kust upptäckt en tidigare okänd klass av proteiner som verkar spela en viktig roll för att stabilisera avlagringarnas struktur.
“Vi ville förstå hur dessa formationer förblir stabila under havsbotten och exakt vilka mekanismer som bidrar till deras stabilitet”, säger Jennifer Glass, professor vid School of Earth and Atmospheric Sciences vid Georgia Institute of Technology och samarbetspartner. Författaren till den nya studien sa i en åsikt. “Det här är något som ingen har gjort tidigare.”
Relaterad: Metan “super-emitter” upptäckt på jorden genom rymdstationsexperiment
På Jorden, fasta isliknande avlagringar som kallas metanklatrater, bildas när mikroorganismer i havsvatten omvandlar organiskt material, såsom planktonskräp, till metan, som sedan fångas i burar. Dessa avlagringar förvandlas till gas Tid och klättra uppåt. Under denna process börjar olika organismer livnära sig på metanet. Så småningom kommer kemikalien in i atmosfären. Men i områden som Arktis där det finns vatten värms upp snabbare än resten av planetenstora mängder metan kommer ut från havsvattnet innan dessa biologiska samhällen kan konsumera det.
“Dessa djupa mikrober kodar för gener som skiljer sig från de på jordens yta,” förklarade Glass tidigare sa när forskningen började med stöd av NASA Exobiologiprogram. “Detta projekt ger oss möjlighet att dechiffrera mikrobiella överlevnadsstrategier under extrema förhållanden och förstå mikrobernas roll i ödet.” [of] Metan i hydratreservoarer och utökar vår forskningskapacitet.
För att bättre förstå metanklatrater identifierade forskarna bakom den nya studien generna för de proteiner som finns i sedimentet. Proteinerna återskapades sedan i laboratoriet för vidare analys. För att testa dessa proteiner gjorde teamet också metanklatrater i labbet genom att efterlikna havsbottens höga tryck och låga temperaturer. Enligt den nya studien byggdes en unik tryckkammare som efterliknar havsbottenförhållanden från grunden och användes för att mäta hur mycket gas klatratet förbrukade under en given tid, vilket ger insikt i hur snabbt det bildades.
Resultaten visade att en klass av proteiner som kallas bakteriella klatratbindande proteiner (CbpAs) påverkar klatrattillväxt genom att direkt interagera med dess struktur. Proteiner med frostskyddsegenskaper, som de som hjälper fiskar att överleva i kallare temperaturer, stabiliserade klatratstrukturen, säger forskare.
Liknande inlägg:
— Små satelliter använder AI för att nosa efter metanläckor på marken (Foton)
— NASA:s nya växthusgasdetektor kommer att hjälpa till att spåra “superavsändare” från rymden
– Exoplanetens yta kan vara täckt av hav, konstaterar rymdteleskopet James Webb
“Vi hade väldigt tur att detta faktiskt fungerade, för även om vi valde dessa proteiner baserat på deras likhet med frostskyddsproteiner, är de helt olika”, säger Abigail Johnson, en postdoktor vid University of Georgia som bildade metanklatrater i labbet. den nya studien sa i en ny åsikt. “De fyller en liknande funktion i naturen, men gör det genom ett helt annat biologiskt system, och jag tror att det är det som verkligen upphetsar människor.”
På andra håll i solsystemet tidigare forskning föreslagit metan Mars uppstår från hydrotermiska reaktioner.
På titanvilket är SaturnusForskare tror att gasen, planetens största måne, kommer från dess byggstenar sedan det tidiga solsystemet. Saturnus måne Enceladus Och Jupiter‘S EuropaMan tror att metanklatrater också förekommer på vad som för närvarande är de bästa platserna att söka efter liv.
Resultaten av den nya studien tyder på att om mikrober finns i andra världar kan de producera liknande molekyler för att bilda och stabilisera metanklatrater, vilket i sin tur påverkar sammansättningen av dessa världars havsvatten och atmosfär.
Så för att hitta utomjordiskt liv kan vi behöva följa metanklatratspåret.
Forskningen beskrivs i en Papper publicerades förra månaden i tidskriften PNAS Nexus.
