Problem kosmicznego promieniowania
Wszelkie ślady aminokwasów potencjalnie pozostałe po czasie, gdy Mars mógł nadawać się do zamieszkania, mogą być zakopane co najmniej 2 metry pod ziemią na Czerwonej Planecie. To dlatego, że Mars, który nie posiada pola magnetycznego, a atmosfera którego jest rzadka i cienka, jest nieustannie bombardowany promieniowaniem kosmicznym. Promieniowanie to po prostu niszczy aminokwasy. Teraz, za sprawą nowych eksperymentalnych danych wiemy dodatkowo, że dzieje się to bardzo szybko.
„Nasze wyniku sugerują, że aminokwasy są niszczone przez promieniowanie kosmiczne w skałach powierzchniowych i regolicie Marsa w znacznie szybszym tempie niż sądzono.”, powiedział fizyk Alexander Pavlov z Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda NASA. „Obecne łaziki marsjańskie wiercą na głębokość około 5 centymetrów. Na tej głębokości całkowite zniszczenie aminokwasów zajęłoby tylko 20 milionów lat. Dodatek nadcholoranów i wody by ten proces przyspieszył.”
Promieniowanie kosmiczne jest sporym zmartwieniem z perspektywy przyszłej załogowej eksploracji Marsa. Przeciętny człowiek na Ziemi jest narażany na około 0,33 milisiwertów promieniowania kosmicznego promieniowania rocznie. Na Marsie liczba ta wzrasta do ponad 250 milisiwertów. Co istotne, promieniowanie kosmiczne, którego źródłem są błyski słoneczne, wybuchy supernowych i nie tylko, może penetrować skały, a także jonizuje i z czasem niszczy wszelkie napotkane cząsteczki organiczne.
Uważa się, że niegdyś Mars miał globalne pole magnetyczne i znacznie gęstszą atmosferę, podobnie jak Ziemia. Istnieje też wiele dowodów na to, że występowała na nim woda w stanie ciekłym, tworząca rzeki, jeziora, a nawet oceany. Ta kombinacja cech wskazuje, że być może kiedyś na Marsie panowały warunki sprzyjające życiu.
Jednym ze znaków, który wskazywałby na to, że kiedyś Mars nadawał się do zamieszkania, byłaby obecność aminokwasów. Te związki organiczne nie są biosygnaturami, ale jednymi z najbardziej podstawowych budulców organizmów żywych już tak. W końcu, łączą się w białka. Niemniej, nie wszędzie, gdzie aminokwasy występują, życie może powstać. Znaleziono je bowiem na przykład na obiektach takich jak asteroida Ryugu.
Eksperyment, który przyniósł złe wieści
Pavlov chciał wraz ze swoim zespołem poznać dokładniejsze prawdopodobieństwo znalezienia na Marsie dowodów na obecność aminokwasów. Badacze zaprojektowali więc eksperyment, by przetestować trwałość tych związków.
Uczeni zmieszali aminokwasy z mieszankami mineralnymi, które miały symulować marsjańską glebę, a następnie zamknęli je w probówkach naśladujących atmosferę Marsa, które przechowywano w różnych temperaturach, odpowiadających temperaturom panującym na Czerwonej Planecie o różnych porach. Potem próbki napromieniowano jonizującym promieniowaniem gamma, aby odtworzyć dawkę promieniowania kosmicznego, której dotarłaby do powierzchni Marsa w ciągu 80 milionów lat. Dla porównania, w ramach poprzednich eksperymentów aminokwasy niszczono promieniowaniem bez symulowania obecności gleby. Mogło to być źródłem pewnych błędów i nieścisłości.
„Nasza praca jest pierwszym kompleksowym badaniem, w którym zbadano zniszczenie (radiolizę) szerokiego zakresu aminokwasów przy udziale różnych czynników związanych z charakterystyką Marsa (temperatury, zawartości wody, obfitości nadchloranów) i porównano tempo radiolizy.”, wyjaśnił Pavlov. „Okazuje się, że dodatek krzemianów, a szczególnie krzemianów z nadchloranami, znacznie zwiększa tempo niszczenia aminokwasów.”
Rezultaty badań wskazują na to, że jakiekolwiek aminokwasy, które istniały na powierzchni Marsa 100 milionów lat temu, prawdopodobnie już dawno zostały zniszczone. Ba, biorąc pod uwagę, że powierzchnia Marsa jest pustkowiem od miliardów lat, mało prawdopodobne jest, iż głębokość, do której Curiosity i Perseverance są w stanie się dokopać, wciąż skrywa te cząstki.
Co istotne, chociaż obydwa łaziki znalazły na Marsie materiał organiczny, mógł on powstać w procesach niebiologicznych, więc nie można uznać go za ślad pozostawiony przez organizmy żywe. Badania zespołu pokazują z resztą, że materiał ten od czasu swojego powstania mógł zostać mocno odmieniony przez promieniowanie jonizujące.
Cóż, wygląda na to, że NASA musi wysłać na Marsa pojazd, który będzie w stanie wwiercić się pod jego powierzchnię znacznie głębiej niż dotychczasowe maszyny. Zapewne dopiero wtedy będziemy mieli jakiekolwiek szanse znaleźć na Czerwonej Planecie ślady życia.
Źródło: NASA / fot. tyt. NASA/JPL-Caltech/MSSS