Sökandet efter liv på Mars har tagit ett steg framåt med NASA Curiosity -roverns upptäckt av organiskt material på botten av det som en gång var en sjö. Det kan en gång ha varit en del av en främmande livsform eller så kan det ha ett icke-biologiskt ursprung-hur som helst skulle detta kol ha gett en livsmedelskälla för alla organiska levande saker i närheten.

Upptäckten lägger till extra intriger för NASA:s sökande efter utomjordiska livsformer själva. Vid fjärrjakt med en maskin i bilstorlek, frågan är var du bäst fokuserar dina ansträngningar. Det är vettigt att leta efter samma typer av platser som vi förväntar oss att hitta fossiliserade mikroorganismer på jorden. Detta kompliceras av det faktum att dessa fossiler mäts i mikron - bara miljondelar av en meter.

Curiosity rover letar efter vissa sedimentära stenar som avsatts nära vatten, som det gjorde för den senaste upptäckten. Detta är baserat på de senaste geologiska råd om de bästa utsikterna. Men vilka stenar att prioritera är fortfarande en fråga om viss debatt - och det är en fråga som är lika relevant för geologer som försöker låsa upp hemligheterna i vår egen gamla värld. Jordens stenar och fossiler är det närmaste vi har till tidsmaskiner.

I ett sekel eller så, geologer fokuserade på en typ av sten som kallas en stromatolit - ägnar långa timmar åt att krypa runt i besvärliga utrymmen för att hitta dem. Stromatoliter förekommer huvudsakligen på grunt vatten och är skiktade på en millimeters skala. Många av dem är utan tvekan byggda av slemmiga mikrobiella "biofilmer", men för att korta en lång historia så uppskattar vi nu att det finns mer än ett sätt att göra en randig sten - och de involverar inte alla mikrober.

På senare tid har geologer blivit mer intresserade av andra typer av stenar, inklusive de "svarta rökare" avlagringar av rörtyp som bildas av varmt hydrotermiskt vatten som pressas ut ur jordskorpan i djuphavet. Något lättare att undersöka är liknande skorstensliknande formationer som finns i vissa alkaliska sjöar runt om i världen.

Mono Lake

En plats på jorden där dessa skorstenar förekommer är Mono Lake i Kalifornien, en vidsträckt och vacker vattensträcka flera hundra mil norr om Los Angeles på den östra sluttningen av Sierra Nevada -bergen. I oktober 2014, vårt team fick tillstånd från California State Parks att undersöka och prova några av de kalciumkarbonatskorstenar som har bildats där.

Stenarna, som ofta är mellan två och tre meter höga, är mycket unga i geologiska termer, vanligtvis bara tiotusentals år gamla. Men sedan de först beskrevs av den berömda amerikanska geologen Israel Russell 1889 har de bevisat ett utmärkt naturligt laboratorium för grupper av forskare som försöker förstå hur dessa strukturer uppstod.

Innan vårt besök, geologer var i huvudsak delade om dessa skorstenar. En grupp som vi kan kalla "rena geokemister" föreslog att de inte hade med mikrober att göra, men produceras av kalciumrika källvatten som kommer i kontakt med den alkaliska sjön, med sitt överflöd av karbonatjoner.

Ett mindre motståndarläger var överens om att dessa strukturer borde vara möjliga att växa fram på det sätt som rena geokemister föreslog. Men de påpekade att i de få registrerade observationer av karbonatstenar som bildades vid sjön under 1800- och 1900 -talet, någon form av biofilm verkade ha inflytande. De citerade också andra studier som visat att vattenburna mikrober som kallas cyanobakterier producerade slemmiga ämnen som kan ackumulera kalcium.

Vi gick till Mono Lake för att ta reda på vem som hade rätt. Vår sexstarka expedition uppdelad i två fraktioner:en letade efter skorstenar på sjöbotten med en forskningsbåt, medan den andra utforskade de berömda "tufatornen" som reser sig från sjöstranden.

Båtfesten slet och förbannade sjöns förvånansvärt salta vatten, medan strandfesten gjorde ständiga framsteg med ovärderlig hjälp av lokal statsparkvaktare, Dave Marquart. Deras fred avbröts bara av ett telefonsamtal från de strandade båtfolket och bad om att de omedelbart skulle försöka hitta någon med fyrhjulsdrift som kunde dra båten tillbaka ur vattnet-som tur var hjälp till hands.

En av platserna som strandfesten besökte var i Marquarts egen trädgård i nordväst om sjön. Stenarna var en del av en uppsättning gamla skorstenar som bildades längs ett litet tektoniskt fel. Deras funktioner antydde att de hade byggts av mikrober, men vi behövde skicka dem till ett labb för att vara säker.

Mikrobiella 'trådar'

Med ett optiskt mikroskop, vi kunde se mörka trådliknande strukturer begravda i skivor av berget. Som vi beskriver i vår nya studie publicerad i Geobiology, dessa "trådar" är miljontals fossiliserade fotosyntetiserande cyanobakterier som en gång omringade vatten som stiger från en källa på sjöbotten.

We sent the samples to Australia for further testing to establish whether the microbes played a key role in building the chimneys. This revealed surrounding patches of carbon and nitrogen, which we took to be fossilised cyanobacterial slime. This slime traps calcium and when it breaks down it creates calcium carbonate, entombing any living and dead cells in rock.

We found other ways in which this microbial slime had affected the fabric of the rock:grains of quartz and aluminosilicates that were clearly sand that had got stuck there, för.

Kortfattat, we found evidence that cyanobacteria formed tubular mats around rising spring water in the ancient Mono Lake – probably producing the majority of the resulting chimneys there, though there may be examples of "pure geochemistry" chimneys as well. This suggests that these rock formations do indeed represent a promising and fairly large target for exploring ancient or extra-terrestrial life.

They have the added advantage that the calcite rocks in question are geologically quite stable. This means the fossils could potentially be preserved for a very long time – easily hundreds of millions, quite plausibly billions of years.

To our knowledge no chimneys have been found on Mars yet, but they are not common on Earth and there is every chance that they have a Martian equivalent. Där, and on other planets and moons, we should be looking for areas with conditions as similar as possible to where these chimneys exist on Earth – volcanic rocks where spring waters might once have risen through the bedrock into an alkaline lake. Without any question, NASA's hunt for suitable rocks on the red planet should make finding them a high priority.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.