Nove raziskave kažejo, da bi lahko prašne nevihte na Marsu ustvarile sneg jedkih kemikalij, strupenih za življenje. Elementi bi se lahko nato preoblikovali v molekule vodikovega peroksida in padali na tla kot sneg, ki bi uničil organske molekule, povezane z življenjem. Ta strupena kemikalija bi se lahko skoncentrirala v zgornjih slojih marsovskih tal in tako preprečila življenje.
Po dveh novih študijah, objavljenih v najnovejši številki revije Astrobiology, naj bi prah, ki se na Zemlji občasno skriva na Marsu v rdečem plašču, ustvaril sneg jedkih kemikalij, vključno z vodikovim peroksidom, ki bi bile strupene za življenje. .
Na podlagi terenskih raziskav na Zemlji, laboratorijskih eksperimentov in teoretičnega modeliranja raziskovalci trdijo, da bi oksidativne kemikalije lahko nastale s statično elektriko, ustvarjeno v vrtinčenih oblakih prahu, ki več mesecev zasenčijo površino, je dejal fizik z univerze v Kaliforniji, Berkeley, Gregory T Delory, prvi avtor enega od prispevkov. Če bi se te kemikalije proizvajale redno v zadnjih 3 milijardah let, ko je bil Mars verjetno suh in prašen, bi se lahko nakopičeni peroksid v površinski zemlji povzpel na ravni, ki bi ubile "življenje, kot ga poznamo", je dejal.
"Če je res, to zelo vpliva na razlago meritev tal, ki so jo v 70. letih prejšnjega stoletja opravili vikinški deželci," je dejala Delory, starejši sodelavec laboratorija za vesoljske znanosti UC Berkeley. Glavni cilj misije Viking, sestavljen iz dveh vesoljskih plovil, ki jih je NASA sprožila leta 1975, je bil testiranje rdeče zemlje na Marsu na znake življenja. Leta 1976 sta se dva letala na vesoljskem plovilu naselila na Marsovski površini in izvedla štiri ločene teste, med njimi tudi nekatere, ki so vključevali dodajanje hranil in vode v umazanijo in vohali za proizvodnjo plina, kar bi lahko bil znakovit znak živih mikroorganizmov.
Preskusi niso bili prepričljivi, saj so bili plini proizvedeni le na kratko, drugi instrumenti pa niso našli sledi organskih materialov, ki bi jih bilo pričakovati, če bi prišlo do življenja. Delory je dejal, da ti rezultati bolj kažejo na kemično reakcijo kot na prisotnost življenja.
"Porota je še vedno razvidna, ali na Marsu živi življenje, vendar je jasno, da ima Mars v tleh zelo kemično reaktivne pogoje," je dejal. "Možno je, da lahko pride do dolgotrajnih korozivnih učinkov, ki bi vplivali na posadko in opremo zaradi oksidantov v marsovskih tleh in prahu."
Po njegovem mnenju "intenzivna ultravijolična izpostavljenost, nizke temperature, pomanjkanje vode in oksidantov v tleh otežijo nobenemu mikrobu preživetje na Marsu."
Članek Deloryja in njegovih sodelavcev, ki je nastopil v junijski številki Astrobiology, kaže, da bi električna polja, ustvarjena v nevihtah in manjših tornadah, imenovanih hudičevi prah, lahko razdelila molekule ogljikovega dioksida in vode narazen, kar jim omogoča, da se ponovno sestavijo kot vodikov peroksid ali bolj zapleteni superoksidi . Vsi ti oksidanti hitro reagirajo in uničijo druge molekule, vključno z organskimi molekulami, ki so povezane z življenjem.
Drugi prispevek, katerega soavtor je Delory, dokazuje, da lahko ti oksidanti tvorijo in dosežejo takšne koncentracije blizu tal med nevihto, da bi se kondenzirale v padajoč sneg in onesnažile zgornje plasti zemlje. Po besedah glavnega avtorja Sushila K. Atreya z oddelka za atmosferske, oceanske in vesoljske znanosti na univerzi v Michiganu, superoksidanti ne morejo le uničiti organskega materiala na Marsu, temveč pospešiti izgubo metana iz atmosfere.
Soavtorja obeh prispevkov sta iz Nasa Goddard Center za vesoljske polete; univerza v Michiganu; Univerza Duke; univerza na Aljaski, Fairbanks; inštitut SETI; Jugozahodni raziskovalni inštitut; univerza v Washingtonu, Seattle; in Univerza v Bristolu v Angliji.
Delory in njegovi sodelavci preučujejo hudičeve prahe na ameriškem jugozahodu, da bi razumeli, kako se elektrika proizvaja v takšnih nevihtah in kako bi električna polja vplivala na molekule v zraku - zlasti na molekule, kot so tiste v tanki marsovski atmosferi.
"Poskušamo pogledati značilnosti, zaradi katerih je planet bivalni ali neprimeren za življenje, bodisi za življenje, ki se je razvilo tam, bodisi za življenje, ki ga tam prinašamo," je dejal.
Na podlagi teh študij sta s sodelavci uporabila modele fizike plazme, da so razumeli, kako se delci prahu, ki se med nevihto drgnejo med seboj, pozitivno in negativno napolnijo, tako kot se nabira statična elektrika, ko hodimo čez preprogo ali elektrika nastaja v grmenju . Čeprav na Marsu ni dokazov za razelektritev strele, bi električno polje, ki nastane, ko se nabito delci ločijo v prašni nevihti, lahko pospešili elektrone do hitrosti, ki bi zadoščala za razbijanje molekul, so ugotovili Delory in njegovi sodelavci.
"Iz našega terenskega dela vemo, da močna električna polja nastajajo zaradi prašnih neviht na Zemlji. Prav tako laboratorijski poskusi in teoretične študije kažejo, da bi morale razmere v marsovskem ozračju tudi tam ustvariti močna električna polja med prašnimi nevihtami, "je dejal soavtor dr. William Farrell iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Goddard v Greenbeltu, Md.
Ker sta vodna para in ogljikov dioksid najpogostejši molekuli v marsovski atmosferi, so najverjetnejši ioni vodik, hidroksil (OH) in ogljikov monoksid (CO). Po drugi študiji bi bil eden od produktov njihove rekombinacije vodikov peroksid (H2O2). Pri dovolj visokih koncentracijah bi se peroksid kondenziral v trdno snov in padel iz zraka.
Če bi se ta scenarij na Marsu igral že večino zgodovine, bi lahko nakopičeni peroksid v tleh preslepil poskuse vikingov, ki iščejo življenje. Medtem ko so eksperimenti z označevanjem sproščanja in izmenjave plina na odstranjevalcih odpadkov zaznali plin, ko so v marsovsko zemljo dodali vodo in hranila, eksperiment množičnega spektrometra ni našel organske snovi.
Takrat so raziskovalci predlagali, da bi lahko zelo reaktivne spojine v tleh, morda vodikov peroksid ali ozon, izdelale meritve, ki posnemajo odziv živih organizmov. Drugi so predlagali možen vir teh oksidantov: kemične reakcije v atmosferi, ki jih katalizira ultravijolična svetloba, ki so intenzivnejše zaradi Marsove tanke atmosfere. Vendar so bile napovedane ravni precej nižje, kot je bilo potrebno za doseganje rezultatov Vikinga.
Proizvodnja oksidantov zaradi prašnih neviht in prašnih vragov, ki se zdijo običajni na Marsu, bi bila dovolj, da bi povzročila opažanja Vikingov, je dejal Delory. Pred tridesetimi leti so nekateri raziskovalci razmišljali o možnosti, da bi bile prašne nevihte električno aktivne, kot so Zemljine nevihte, in da bi lahko bile nevihte vir nove reaktivne kemije. Toda to je bilo doslej nevzdržno.
"Prisotnost peroksida lahko razloži težave, ki smo jih imeli z Marsom, vendar še vedno veliko ne razumemo glede kemije ozračja in prsti planeta," je dejal.
Po mnenju članov ekipe bi teorijo lahko še dodatno preizkusili s senzorjem električnega polja, ki deluje v tandemu z atmosferskim sistemom kemije na prihodnjem Marsovem roverju ali pristajalcu.
V ekipo spadajo Delory, Atreya, Farrell in Nilton Renno & Ah-San Wong z univerze v Michiganu; Steven Cummer z univerze Duke, Durham, N.C .; Davis Sentman z univerze na Aljaski; John Marshall iz inštituta SETI v Mountain Viewu v Kaliforniji; Scot Rafkin iz jugozahodnega raziskovalnega inštituta v San Antoniju, Teksas; in David Catling z univerze v Washingtonu.
Raziskavo je financiral Nasin raziskovalni program za temeljne raziskave Mars in notranji institucionalni skladi NASA Goddard.
Izvirni vir: UC Berkeley News Release
