Nový výskum naznačuje, že prachové búrky na celej planéte na Marse by mohli vytvoriť sneh žieravých chemikálií toxických pre život. Prvky by sa potom mohli zmeniť na molekuly peroxidu vodíka a spadnúť na zem ako sneh, ktorý by zničil organické molekuly spojené so životom. Táto toxická chemikália by sa mohla koncentrovať v najvyšších vrstvách marťanskej pôdy, čím by sa zabránilo prežitiu života.
Podľa dvoch nových štúdií uverejnených v poslednom čísle časopisu Astrobiologia prachové búrky na celej planéte, ktoré pravidelne maskujú Mars v červenom plášti, môžu vytvárať sneh žieravých chemikálií vrátane peroxidu vodíka, ktorý by bol pre život toxický. ,
Na základe terénnych štúdií na Zemi, laboratórnych experimentov a teoretického modelovania vedci tvrdia, že oxidujúce chemikálie by mohli byť produkované statickou elektrinou generovanou v oblakoch prachu, ktoré často zakrývajú povrch, celé mesiace, uviedla Kalifornská univerzita, Berkeley, fyzik Gregory T Delory, prvý autor jedného z článkov. Ak sa tieto chemikálie vyrábajú pravidelne počas posledných 3 miliárd rokov, keď bol Mars pravdepodobne suchý a prašný, nahromadený peroxid v povrchovej pôde by sa mohol vybudovať na takú úroveň, ktorá by zabila „život, ako ho poznáme“, uviedol.
"Ak je to pravda, veľmi to ovplyvňuje interpretáciu pôdnych meraní, ktoré uskutočnili pristavači Vikingov v 70. rokoch," uviedol Delory, vedúci pracovník v laboratóriu kozmických vied UC Berkeley. Hlavným cieľom misie Viking, ktorá pozostávala z dvoch kozmických lodí, ktoré spustila NASA v roku 1975, bolo testovanie červenej pôdy na Marse na známky života. V roku 1976 sa dvaja pristáli na palube kozmickej lode usadili na povrchu Marsu a vykonali štyri samostatné testy, vrátane niektorých, ktoré zahŕňali pridávanie živín a vody do nečistôt a čuchanie na výrobu plynu, čo by mohlo byť výpovedným znakom živých mikroorganizmov.
Testy boli nepresvedčivé, pretože plyny sa vyrábali iba krátko a iné prístroje nezistili žiadne stopy organických materiálov, ktoré by sa dali očakávať, ak by existovala životnosť. Tieto výsledky naznačujú skôr chemickú reakciu ako prítomnosť života, uviedla Delory.
"Porota stále zisťuje, či na Marse existuje život, ale je jasné, že Mars má v pôde veľmi chemicky reaktívne podmienky," uviedol. „Je možné, že by mohli mať dlhodobé korozívne účinky, ktoré by mohli mať vplyv na posádky a vybavenie v dôsledku oxidantov v marťanskej pôde a prachu.“
Celkovo vzal na vedomie, že „intenzívne vystavenie ultrafialovému žiareniu, nízke teploty, nedostatok vody a oxidantov v pôde by sťažili prežívanie mikróbov na Marse.“
Článok Deloryho a jeho kolegov, ktorý sa objavil v júnovom čísle Astrobiológie, ukazuje, že elektrické polia generované v búrok a menších tornádach, nazývané prachové diaboly, by mohli oddeliť molekuly oxidu uhličitého a vody, čo im umožňuje rekombinovať ako peroxid vodíka alebo komplikovanejšie superoxidy. , Všetky tieto oxidanty ľahko reagujú a ničia iné molekuly, vrátane organických molekúl, ktoré sú spojené so životom.
Druhý dokument, spoluautorom spoločnosti Delory, ukazuje, že tieto oxidanty sa môžu počas búrky vytvárať a dosahovať také koncentrácie v blízkosti zeme, že by kondenzovali na padajúci sneh a kontaminovali vrchné vrstvy pôdy. Podľa vedúceho autora Sushila K. Atreya z Katedry Atmosférických, Oceánskych a Vesmírnych vied na Michiganskej univerzite mohli superoxidanty nielen zničiť organický materiál na Marse, ale aj urýchliť stratu metánu z atmosféry.
Spoluautori týchto dvoch článkov sú z NASA Goddard Space Flight Center; University of Michigan; Duke University; Aljašská univerzita, Fairbanks; inštitút SETI; Juhozápadný výskumný ústav; University of Washington, Seattle; a University of Bristol v Anglicku.
Delory a jeho kolegovia študovali na americkom juhozápade prachových diablov, aby pochopili, ako sa vyrába elektrina v takýchto búrok a ako elektrické polia ovplyvňujú molekuly vo vzduchu - najmä molekuly, ako sú molekuly v tenkej marťanskej atmosfére.
"Snažíme sa pozerať na vlastnosti, vďaka ktorým je planéta obývateľná alebo neobývateľná, či už pre život, ktorý sa tam vyvinul, alebo pre život, ktorý tam prinášame," uviedol.
Na základe týchto štúdií on a jeho kolegovia používali modely fyziky plazmy, aby pochopili, ako sa častice prachu, ktoré sa trú o jeden druhému počas búrky, stávajú pozitívne a negatívne nabité, podobne ako sa hromadí statická elektrina, keď kráčame cez koberec, alebo sa hromadí elektrina v búrkach. , Aj keď neexistujú dôkazy o výbojoch blesku na Marse, elektrické pole generované oddelením nabitých častíc v prachovej búrke by mohlo urýchliť elektróny na rýchlosti dostatočné na rozrušenie molekúl, zistil Delory a jeho kolegovia.
„Z našej práce v teréne vieme, že silné elektrické polia sú vytvárané prachovými búrkami na Zemi. Laboratórne experimenty a teoretické štúdie tiež naznačujú, že podmienky v marťanskej atmosfére by mali vytvárať silné elektrické polia aj počas prašných búrok, “uviedol spoluautor Dr. William Farrell z Goddard Space Flight Center NASA v Greenbelt, Md.
Pretože vodná para a oxid uhličitý sú najčastejšie sa vyskytujúcimi molekulami v marťanskej atmosfére, najpravdepodobnejšie sa tvoria ióny vodík, hydroxyl (OH) a oxid uhoľnatý (CO). Jedným z produktov ich rekombinácie by podľa druhej štúdie bol peroxid vodíka (H2O2). Pri dostatočne vysokých koncentráciách by peroxid kondenzoval na pevnú látku a vypadával zo vzduchu.
Ak sa tento scenár odohráva na Marse po väčšinu svojej histórie, nahromadený peroxid v pôde mohol oklamať experimenty Vikingov hľadajúcich život. Kým experimenty s označením uvoľňovania a výmenou plynov na pristávacích plochách odhalili plyn, keď sa do marťanskej pôdy pridala voda a živiny, experiment s hmotnostným spektrometrom pristátia nezistil žiadnu organickú hmotu.
V tom čase vedci tvrdili, že veľmi reaktívne zlúčeniny v pôde, napríklad peroxid vodíka alebo ozón, mohli viesť k meraniam, čo napodobňuje reakciu živých organizmov. Iní navrhli možný zdroj týchto oxidantov: chemické reakcie v atmosfére katalyzované ultrafialovým žiarením zo slnka, ktoré je intenzívnejšie kvôli Marsovej tenkej atmosfére. Predpovedané úrovne boli však oveľa nižšie, ako bolo potrebné na dosiahnutie výsledkov Vikingov.
Výroba oxidantov prachovými búrkami a prachovými démonmi, ktoré sa zdajú byť na Marse bežné, by bola dostatočná na to, aby spôsobila pozorovania Vikingov, uviedla Delory. Pred tridsiatimi rokmi niektorí vedci zvažovali možnosť, že prachové búrky môžu byť elektricky aktívne, napríklad búrky Zeme, a že tieto búrky môžu byť zdrojom novej reaktívnej chémie. Doteraz to však nebolo možné vyskúšať.
"Prítomnosť peroxidu môže vysvetľovať quandary, ktoré sme mali s Marsom, ale stále veľa nerozumieme o chémii atmosféry a pôdy planéty," uviedol.
Podľa členov tímu by túto teóriu mohlo ďalej testovať snímač elektrického poľa pracujúci v tandeme s atmosférickým chemickým systémom na budúcom vozidle Mars alebo roveri.
Tím zahŕňa Delory, Atreya, Farrell a Nilton Renno & Ah-San Wong z University of Michigan; Steven Cummer z Duke University, Durham, N.C .; Davis Sentman z Aljašskej univerzity; John Marshall z inštitútu SETI v Mountain View, Kalifornia; Scot Rafkin z Juhozápadného výskumného ústavu v San Antoniu v Texase; a David Catling z University of Washington.
Výskum bol financovaný z programu NASA Mars Fundamental Research Programme az vnútorných inštitucionálnych fondov NASA Goddard.
Pôvodný zdroj: UC Berkeley News Release
