En av de viktigaste fynden från vårt pågående prospekterings- och forskningsarbete från Mars är det faktum att planeten en gång hade en varmare, våtare miljö. Som sådan har det vågats att livet en gång kunde ha funnits där, och kan fortfarande existera där i någon form.
Enligt några nya laboratorietester av ett par forskare från UK Centre for Astrobiology vid University of Edinburgh kan Mars dock vara mer fientligt mot livet än man tidigare trott. Inte bara förbättrar detta inte bra för dem som för närvarande bedriver jakt på liv på Mars (ledsen Nyfikenhet!), det kan också vara dåliga nyheter för alla som hoppas kunna en dag växa saker på ytan (ledsen Mark Watney!).
Deras studie, med titeln "Perchlorates on Mars Enhance the Bacteriocidal Effects of UV Light", publicerades nyligen i tidskriften Vetenskapsrapporter. Utfört av Jennifer Wadsworth och Charles Cockell - en forskarstuderande och professor i astrobiologi vid UK Center for Astrobiology, respektive - syftet med denna studie var att se hur perklorater (en kemisk förening som är vanligt för Mars) uppförde sig under Mars-liknande betingelser.
I grund och botten är perklorater en negativ jon av klor och syre som finns på jorden. När Pheonix-landaren berörde Mars 2008 fann den att denna kemikalie också hittades på Röda planeten. Medan de är stabila vid rumstemperatur blir perklorater aktiva när de utsätts för höga värmeenerginivåer. Och under de typer av förhållanden som är förknippade med Mars blir de ganska giftiga.
Intressant nog presenterades förekomsten av perklorater på ytan av Mars 2015 som bevis på att det fanns flytande vatten där tidigare. Detta berodde på att dessa föreningar hittades både in-situ och som en del av det som kallas ”saltlösningssvep”. Med andra ord, några av de upptäckta perkloraterna tog form av streckiga linjer som tros ha varit resultatet av att vatten förångades.
Vatten, som vi alla vet, är också en viktig ingrediens i livet som vi känner till, och det är upptäckten av Mars sågs som bevis på att liv en gång kunde ha funnits där. Därför, som Jennifer Wadsworth (studiens huvudförfattare) berättade för Space Magazine via e-post, var hon och Dr. Cockell intresserade av att se hur sådana föreningar skulle bete sig under förhållanden som är specifika för Mars:
”Det finns en relativt stor mängd perklorat på Mars (0,6 viktprocent) och det bekräftades att det var en del av en Martian-saltlösning av NASA 2015. Det har spekulerats att dessa saltlaken kan vara bebodda. Det har gjorts tidigare arbete som visar att perklorater kan "aktiveras" genom joniserande strålning vilket leder dem till klorinataminosyror och nedbryter organiska ämnen. Vi ville testa huruvida perklorat kunde aktiveras med UV under Martiska miljöförhållanden för att direkt döda bakterier. Vi tyckte att det skulle vara intressant att undersöka mot bakgrund av diskussionerna om saltlösningsbebyggelse. ”
Efter att ha återskapat temperaturförhållandena som är gemensamma för Marsytan, började Wadsworth och Cockell exponera proverna för ultraviolett ljus - vilket ytan på Mars får mycket exponering för. Vad de fann var att under kalla förhållanden aktiverades proverna när de utsattes för UV-strålning. Och som Wadsworth förklarade var resultaten mindre än uppmuntrande:
”Huvudresultaten var att perklorat, som vanligtvis endast aktiveras vid höga temperaturer, kan aktiveras endast med UV-ljus. Detta är intressant eftersom den här föreningen finns rikligt på Mars (där det är väldigt kallt), så vi kanske tidigare trodde att det inte skulle vara möjligt att aktivera den under Martianförhållanden. Vi fann också att den bakteriedödande effekten ökade när bakterier bestrålades med perklorat och andra Martian-föreningar (järnoxid och väteperoxid). Detta är viktigt eftersom det är dödligt för bakterier när det aktiveras. Så om vi vill hitta liv på Mars, vi måste ta hänsyn till detta. ”
Järnoxid - aka. rost - och väteperoxid är två föreningar som också finns i överflöd på ytan av Mars. I själva verket är det förekomsten av järnoxid i jorden som ger Mars sitt distinkta, rödaktiga utseende. När Wadsworth och Cockell tillsatte dessa föreningar till perkloraterna var resultatet inget mindre än en 10,8-faldig ökning av bakteriecellernas död, jämfört med perchlorater enbart.
Även om Mars-ytan länge har misstänkts ha toxiska effekter, visar denna studie att den faktiskt kan vara mycket fientlig mot levande celler. Tack vare den giftiga kombinationen som skapas när dessa tre kemiska föreningar sammanförs och aktiveras av UV-ljus, kan de mest grundläggande livsformerna inte överleva där. För de forskare som försöker avgöra om Mars i själva verket kan vara bebodda är detta inte goda nyheter!
Det är också dåliga nyheter när det gäller flytande vatten. Även om närvaron av flytande vatten i Mars förflutna sågs som tvingande bevis för tidigare bebod, skulle detta vatten inte ha varit särskilt stöd för livet som vi känner till. Inte om dessa föreningar fanns i Mars ytvatten, vilket denna studie verkar tyder på. Lyckligtvis presenterar denna forskning några silverfoder.
Å ena sidan, det faktum att perklorater blev fientliga mot B. subtilis i närvaro av UV betyder inte nödvändigtvis att den Martiska ytan är fientlig mot Allt liv. För det andra innebär närvaron av dessa bakteriedödande föreningar att föroreningar som finns kvar av robotutforskare inte sannolikt kommer att överleva länge. Så risken för att förorena Mars: s miljö (alltid en fortsatt problem för alla uppdrag) är mycket låg.
Som Wadsworth förklarade finns det obesvarade frågor och mer forskning är nödvändig:
”Vi vet inte exakt hur långtgående effekten av UV och perklorat skulle tränga in i ytlagren, eftersom den exakta mekanismen inte förstås. Om det är fallet med förändrade former av perklorat (som klorit eller hypoklorit) som sprider sig genom miljön, kan det förlänga den obebodda zonen. Om du letar efter liv måste du dessutom ha den joniserande strålningen i åtanke som kan tränga igenom de översta lagren av jord, så jag skulle föreslå att du gräver minst några meter i marken för att säkerställa att strålningsnivåerna skulle vara relativt låga . På dessa djup är det möjligt att Marsliv kan överleva. "
När det gäller alla potentiella Mark Watneys där ute (protoganisten från The Martian), det kan vara bra nyheter också. "Perchlorate kan vara farligt för människor, så vi måste bara se till att vi håller det borta från austronauternas bostadsområden," sade Wadsworth. ”Vi kan potentiellt använda det i steriliseringsprocesser. Jag tror att det mer omedelbara hotet mot de Martiska kolonierna skulle vara mängden strålning som når ytan. ”
Så kanske behöver vi inte avboka våra biljetter till Mars ännu! Men när dagen närmar sig när människor som Elon Musk och Bas Lansdorp kan göra kommersiella resor till den röda planeten till verklighet, kommer vi att behöva veta exakt hur markbundna organismer kommer att gå på planeten - och det inkluderar oss! Och om utsikterna inte ser bra ut, ser vi bättre till att vi har några anständiga motåtgärder på plats.
