Rdza może pomóc w poszukiwaniach życia we Wszechświecie
Astronomowie sugerują, że rdza na innych ciałach niebieskich może wskazywać na obecność tam obcych form życia. Wykrycie jej na innych planetach może sugerować występowanie mikroorganizmów, które dzięki niej funkcjonują.
.Jak twierdzą naukowcy, rdzewienie żelaza jest powszechną reakcją chemiczną na Ziemi i często wskazuje również na coś znacznie ciekawszego niż tylko korozję metalu, jak na przykład na obecność żywych mikroorganizmów, które funkcjonują dzięki atomom żelaza. Badacze wskazują, że stworzenia powodujące rdzewienie mogą stanowić jedne z najbardziej obiecujących biosygnałów wskazujących na obecność życia na Marsie i lodowych księżycach zewnętrznego Układu Słonecznego.
W ramach nowego badania, naukowcy z University of Tübingen, pod kierownictwem Laury Tenelanda-Osorio, przeanalizowali, w jaki sposób bakterie metabolizujące żelazo pozostawiają charakterystyczne ślady w skałach i minerałach oraz jak mogą one posłużyć do poszukiwań życia w innych miejscach w kosmosie. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Earth-Science Reviews.
Żelazo jest jednym z najczęściej występujących pierwiastków w Układzie Słonecznym, a mikroorganizmy na Ziemi rozwinęły niezwykle różnorodne sposoby jego wykorzystania. Jak tłumaczą naukowcy, niektóre bakterie utleniają żelazo w celu wytworzenia energii, niejako oddychają nim, a inne wykorzystują je w swoim metabolizmie. Procesy te nie zachodzą w izolacji i mikroorganizmy metabolizujące żelazo łączą je z innymi pierwiastkami takimi jak węgiel czy fosfor, dzięki czemu mogą funkcjonować.
Produkty uboczne tych reakcji mikrobiologicznych tworzą coś, co badacze nazywają biogenicznymi minerałami tlenowodorku żelaza (biogenic iron oxyhydroxide minerals). Nie są to subtelne ślady – organizmy, które rozwijają się w środowiskach o neutralnym pH i utleniają żelazo, wytwarzają charakterystyczne struktury zbudowane z minerałów żelaza zmieszanych ze związkami organicznymi. A minerały wytrącają się w miarę działania bakterii, tworząc rdzawe osady, które mogą utrzymywać się w zapisie geologicznym przez miliardy lat.
Trwałość ta sprawia, że biosygnatury związane z żelazem mogą być szczególnie użyteczne do badań planetarnych. W przeciwieństwie do delikatnych cząsteczek organicznych, które ulegają degradacji pod wpływem promieniowania i substancji chemicznych, zmineralizowane struktury żelaza mogą przetrwać. Naukowcy znaleźli tego typu ślady w różnych środowiskach o różnym pH – takich jak kominy hydrotermalne na dnie oceanu, gleba na lądzie czy źródła słodkiej wody. Jak podkreślają naukowcy, wszędzie tam, gdzie woda w stanie ciekłym styka się ze skałami zawierającymi żelazo, zazwyczaj osiedlają się bakterie metabolizujące żelazo.
Mars stanowi oczywisty cel tego rodzaju poszukiwań, ponieważ jego charakterystyczny czerwony kolor pochodzi od utlenionego żelaza obecnego w pyle i skałach tam obecnych. W przeszłości na Czerwonej Planecie występowała woda w stanie ciekłym, a łaziki i orbitery udokumentowały obecność minerałów bogatych w żelazo w całym zapisie geologicznym. Gdyby kiedykolwiek na Marsie rozwinęło się życie mikrobiologiczne, metabolizm żelaza mógłby być odpowiednim źródłem energii. Minerały wytworzone przez te hipotetyczne organizmy mogłyby nadal być obecne w starożytnych osadach i czekałyby tylko na odkrycie przez łaziki wyposażone w odpowiednie instrumenty.
Lodowe księżyce Układu Słonecznego, takie jak Europa i Enceladus kryją pod lodową pokrywą oceany podpowierzchniowe. Ten obecny na Europie prawdopodobnie styka się ze skalistym dnem morskim, gdzie interakcje wody i skał powodują uwalnianie rozpuszczonego żelaza. Enceladus wyrzuca w przestrzeń kosmiczną materiały oceaniczne poprzez lodowe gejzery na swoim biegunie południowym. Planowane są misje, których zadaniem byłoby pobranie próbek z tych wyrzutów lub lądowanie w pobliżu otworów, z których się wydobywają w celu analizy ich składu, przy tym możliwe będzie przeanalizowanie ich pod kątem obecności minerałów żelaza, które mogłyby świadczyć o pochodzeniu biologicznym. Jednak statki kosmiczne musiałby by posiadać w instrumenty zdolne do wykrywania nie tylko minerałów żelaza, ale także specyficznych cech morfologicznych i chemicznych, które odróżniałyby ich pochodzenie biologiczne od geologicznego.
.Jak twierdzą astronomowie, w ten sposób rdza mogłaby pomóc w poszukiwaniach obcych organizmów – odkrycie tego typu biosygnatur związanych z żelazem na innym ciele niebieskim nie tylko potwierdziłoby istnienie życia gdzie indziej, ale także ujawniłoby, że ta sama podstawowa chemia, która sprawiła, że Ziemia jest zamieszkana, działa w całym Układzie Słonecznym.
Oprac. EG
