Czy żyjące mikroorganizmy ukrywają się w marsjańskim lodzie?
Naukowcy wskazują, że mikroorganizmy lub ślady po ich istnieniu mogą być obecne w lodzie znajdującym się na Marsie. Warunki w nim panujące mogły ochronić materię biologiczną przed promieniowaniem kosmicznym.
.Astronomowie zakładają, że w przyszłości starożytne mikroorganizmy lub ich pozostałości mogą zostać znalezione w marsjańskich złożach lodu podczas przyszłych misji na Czerwoną Planetę. Aby sprawdzić czy jest to możliwe, naukowcy z Goddard Space Flight Center NASA i Pennsylvania State University, przeprowadzili badanie, w którym odtworzyli w laboratorium warunki podobne do tych panujących na Marsie i wykazali, że fragmenty cząsteczek tworzących białka bakterii E. coli (Pałeczki okrężnicy – Escherichia coli) jeśli występowałyby w wiecznej zmarzlinie i czapach lodowych Marsa, mogłyby pozostać nienaruszone przez ponad 50 milionów lat, pomimo ciągłego narażenia na działanie promieniowania kosmicznego. Astronomowie wskazują, że aby odnaleźć ślady życia na Marsie lepiej skupić się na lodzie i wiecznej zmarzlinie, niż na skałach i glebie. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Astrobiology”.
„Pięćdziesiąt milionów lat to znacznie więcej niż przewidywany wiek niektórych obecnych złóż lodu powierzchniowego na Marsie, które często mają mniej niż dwa miliony lat, co oznacza, że wszelkie formy życia organicznego w nich obecne zostałyby zachowane. Oznacza to, że jeśli na powierzchni Marsa znajdują się bakterie, przyszłe misje będą w stanie je znaleźć” – mówi Chris House z Pennsylvania State University.
Naukowcy w ramach badania zawiesili i zamknęli bakterie E. coli w probówkach zawierających roztwory czystego lodu wodnego. Inne zostały zmieszane z wodą i składnikami występującymi w osadach marsjańskich, takimi jak skały krzemianowe i glina. Naukowcy zamrozili próbki i przenieśli je do komory promieniowania gamma w Radiation Science and Engineering Center znajdującego się na Pennsylvania State University, gdzie zostały schłodzone do -51 stopni Celsjusza, czyli temperatury panującej w lodowych regionach Marsa. Następnie materiał został poddany działaniu promieniowania odpowiadającemu 20 milionom lat ekspozycji na promieniowanie kosmiczne na powierzchni Czerwonej Planety. Naukowcy modelowali dodatkowe 30 lat promieniowania, uzyskując łączny okres 50 milionów lat.
Badacze odkryli, że w czystym lodzie wodnym ponad 10 proc. aminokwasów – molekularnych budulców białek – bakterii E. coli przetrwało symulowany okres 50 milionów lat, podczas gdy próbki zawierające osady podobne do marsjańskich uległy degradacji 10 razy szybciej i nie przetrwały. Badanie przeprowadzone w 2022 roku przez tych samych naukowców wykazało, że aminokwasy zachowane w mieszaninie składającej się w 10 proc. z lodu wodnego i w 90 proc. z marsjańskiej gleby uległy zniszczeniu szybciej niż próbki zawierające wyłącznie osad.
„Na podstawie wyników badań z 2022 roku sądzono, że materia organiczna w lodzie lub wodzie ulegnie zniszczeniu jeszcze szybciej niż w mieszaninie zawierającej 10 procent wody. Zaskakujące było więc odkrycie, że materia organiczna umieszczona wyłącznie w lodzie wodnym ulega zniszczeniu w znacznie wolniejszym tempie niż próbki zawierające wodę i glebę” – twierdzi Alexander Pavlov z Goddard Space Flight Center NASA.
Astronomowie postawili hipotezę, że degradacja ta może być spowodowana śliską warstwą, która tworzy się w miejscach styku lodu z minerałami, umożliwiając promieniowaniu dotarcie do aminokwasów i ich zniszczenie.
„W lodzie cząsteczki promieniowania zamarzają w miejscu i nie są w stanie dotrzeć do związków organicznych. Wyniki te sugerują, że czysty lód lub regiony zdominowane przez lód są idealnym miejscem do poszukiwania materiałów biologicznych na Marsie” – tłumaczy Alexander Pavlov.
Oprócz badania warunków panujących na Marsie, naukowcy przetestowali również jak materia organiczna mogła sobie poradzić w temperaturach podobnych do tych panujących na lodowych księżycach, takich jak Europa, Jowisza oraz Enceladus, Saturna. Odkryli, że te jeszcze niższe temperatury dodatkowo zmniejszyły tempo degradacji.
.„Na Marsie istnieje dużo lodu, ale większość z niego znajduje się tuż pod powierzchnią. Przyszłe misje będą potrzebowały wystarczająco dużego wiertła lub potężnej łopaty, aby uzyskać do niego dostęp i. być może odkryć żyjące mikroorganizmy lub ślady po ich obecności w przeszłości” – podsumowuje Chris House.
Oprac. EG
