Et av de viktigste funnene som kommer fra vår pågående leting og forskningsinnsats fra Mars, er det faktum at planeten en gang hadde et varmere, våtere miljø. Som sådan har det vært tappet at livet en gang kunne ha eksistert der, og fortsatt kunne eksistere der i en eller annen form.
I følge noen nylige laboratorietester fra et par forskere fra UK Centre for Astrobiology ved University of Edinburgh, kan Mars imidlertid være mer fiendtlig mot livet enn tidligere antatt. Ikke bare løfter dette ikke bra for de som for tiden driver med jakten på livet på Mars (beklager Nysgjerrighet!), kan det også være dårlige nyheter for alle som håper en dag å dyrke ting på overflaten (beklager Mark Watney!).
Studien deres, med tittelen “Perchlorates on Mars Enhance the Bacteriocidal Effects of UV Light”, ble nylig publisert i tidsskriftet Vitenskapelig rapporter. Utført av Jennifer Wadsworth og Charles Cockell - en forskerstudent og professor i astrobiologi ved henholdsvis UK Centre for Astrobiology - var formålet med denne studien å se hvordan perklorater (en kjemisk forbindelse som er vanlig for Mars) oppførte seg under Mars-lignende forhold.
I utgangspunktet er perklorater et negativt ion av klor og oksygen som finnes på jorden. Da Pheonix-landeren rørte ved Mars i 2008, fant den ut at dette kjemikaliet også ble funnet på den røde planeten. Mens de er stabile ved romtemperatur, blir perklorater aktive når de utsettes for høye nivåer av varmeenergi. Og under slike forhold forbundet med Mars, blir de ganske giftige.
Interessant nok ble tilstedeværelsen av perklorater på overflaten av Mars presentert i 2015 som bevis på at det var flytende vann der tidligere. Dette skyldtes det faktum at disse forbindelsene ble funnet både in-situ og som en del av det som er kjent som "saltlake feier". Noen av de oppdagede perkloratene hadde med andre ord form av strektrekk som ble antatt å være et resultat av at vann fordampet.
Vann er, som vi alle vet, også en essensiell ingrediens i livet slik vi kjenner det, og det er oppdagelsen av Mars ble sett på som bevis på at livet en gang kunne ha eksistert der. Derfor, som Jennifer Wadsworth (studiens hovedforfatter) fortalte Space Magazine via e-post, var hun og Dr. Cockell interessert i å se hvordan slike forbindelser ville oppføre seg under forhold som er spesielle for Mars:
"Det er en relativt stor mengde perklorat på Mars (0,6 vektprosent), og det ble bekreftet å være en komponent av en marsj saltoppløsning av NASA i 2015. Det har blitt spekulert i at disse saltlakeene kan være beboelige. Det har vært gjort tidligere arbeid som viser at perklorater kan "aktiveres" ved ioniserende stråling som fører dem til klorinering av aminosyrer og forringe organiske stoffer. Vi ønsket å teste om perklorat kunne aktiveres med UV under Mars-miljøforhold for å drepe bakterier direkte. Vi tenkte at det ville være interessant å undersøke i lys av diskusjonene om saltvannsevne. ”
Etter å ha gjenskapt temperaturforholdene som er felles for Marsoverflaten, begynte Wadsworth og Cockell å utsette prøvene for ultrafiolett lys - noe overflaten til Mars får rikelig med eksponering for. Det de fant var at under kalde forhold ble prøvene aktivert når de ble utsatt for UV-stråling. Og som Wadsworth forklarte, resultatene var mindre enn oppmuntrende:
“Hovedresultatene var at perklorat, som vanligvis bare aktiveres ved høye temperaturer, bare kan aktiveres ved å bruke UV-lys. Dette er interessant fordi denne forbindelsen er rikelig på Mars (hvor det er veldig kaldt), så vi har kanskje tidligere trodd at det ikke ville være mulig å aktivere den under Mars-forhold. Vi fant også at den bakteriedrepende effekten økte når bakterier ble bestrålet med perklorat og andre Mars-forbindelser (jernoksid og hydrogenperoksyd). Dette er viktig fordi det er dødelig for bakterier når det aktiveres. Så hvis vi ønsker å finne liv på Mars, må vi ta dette i betraktning. "
Jernoksid - aka. rust - og hydrogenperoksyd er to forbindelser som også finnes i overflod på overflaten av Mars. Det er faktisk utbredelsen av jernoksid i jorden som gir Mars sitt distinkte, rødlige utseende. Da Wadsworth og Cockell tilførte disse forbindelsene til perkloratene, var resultatet intet mindre enn en 10,8 ganger økning i døden av bakterieceller, sammenlignet med perklorater alene.
Mens overflaten til Mars lenge har vært mistenkt for å ha toksiske effekter, viser denne studien at den faktisk kan være veldig fiendtlig overfor levende celler. Takket være den giftige kombinasjonen som opprettes når disse tre kjemiske forbindelsene samles og aktiveres av UV-lys, kan de mest grunnleggende av livsformene ikke være i stand til å overleve der. For de forskerne som prøver å finne ut om Mars faktisk kan være beboelig, er dette ikke gode nyheter!
Det er også dårlige nyheter når det gjelder flytende vann. Selv om tilstedeværelsen av flytende vann i Mars 'fortid ble sett på som overbevisende bevis for tidligere beboelighet, ville dette vannet ikke vært særlig støttende for livet slik vi kjenner det. Ikke hvis disse forbindelsene var til stede i Mars 'overflatevann, noe som denne studien ser ut til å antyde. Heldigvis presenterer denne forskningen noen få sølvforinger.
På den ene siden betyr det at perklorater ble fiendtlig overfor B. subtilis i nærvær av UV, ikke nødvendigvis at Marsoverflaten er fiendtlig mot alle liv. For det andre betyr tilstedeværelsen av disse bakteriedrepende forbindelsene at forurensninger som etterlates av robotutforskere sannsynligvis ikke vil overleve lenge. Så risikoen for å forurense Mars 'miljø (alltid en fortsatt drift for ethvert oppdrag) er veldig lav.
Som Wadsworth forklarte, det er ubesvarte spørsmål, og mer forskning er nødvendig:
"Vi vet ikke nøyaktig hvor langt effekten av UV og perklorat ville trenge inn i overflatelagene, ettersom den nøyaktige mekanismen ikke er forstått. Hvis det er tilfelle av endrede former for perklorat (for eksempel kloritt eller hypokloritt) som diffunderer gjennom miljøet, kan det forlenge den ubeboelige sonen. Hvis du leter etter liv, må du i tillegg huske den ioniserende strålingen som kan trenge gjennom de øverste jordlagene, så jeg vil foreslå å grave minst noen meter ned i bakken for å sikre at strålingsnivåene vil være relativt lave . På det dypet er det mulig at marsliv kan overleve. "
Når det gjelder alt det potensielle Mark Watney er der ute (protoganisten fra Marsboeren), kan det være noen gode nyheter også. "Perchlorate kan være farlig for mennesker, så vi må bare sørge for å holde det utenfor austronauts 'boligkvarter," sa Wadsworth. ”Vi kan potensielt bruke det i steriliseringsprosesser. Jeg tror den mer umiddelbare trusselen mot Martiske kolonier ville være strålingsmengden som når overflaten. ”
Så kanskje vi ikke trenger å kansellere billettene våre til Mars ennå! Når dagen nærmer seg hvor mennesker som Elon Musk og Bas Lansdorp er i stand til å gjøre kommersielle turer til den røde planeten til virkelighet, må vi imidlertid vite nøyaktig hvordan jordiske organismer vil komme til å fare på planeten - og det inkluderer oss! Og hvis utsiktene ikke ser bra ut, bør vi sørge for at vi har noen anstendige mottiltak på plass.
