Zamrznuti u vremenu, drevni mikrobi ili njihovi ostaci mogli bi se pronaći u ledenim naslagama na Marsu tijekom budućih misija.
Znanstvenici iz NASA-inog Goddard Space Flight Centera i Sveučilišta Penn State u laboratoriju su rekonstruirali uvjete slične onima na Crvenom planetu i pokazali da fragmenti molekula koje čine proteine bakterije E. coli, ako se nalaze u marsovskom permafrostu ili ledenim kapama, mogu ostati netaknuti više od 50 milijuna godina unatoč stalnom izlaganju kozmičkom zračenju.
Led kao ključan trag života
U novom znanstvenom radu istraživači preporučuju da se buduće misije koje tragaju za životom na Marsu usmjere na područja s čistim ledom ili ledenim permafrostom, umjesto na stijene, glinu ili tlo.
“Pedeset milijuna godina znatno je više od starosti većine površinskih ledenih naslaga na Marsu, koje često ne prelaze dva milijuna godina. To znači da bi svaka organska tvar zarobljena u ledu mogla ostati očuvana”, rekao je suautor studije, profesor geoznanosti. “Ako na površini Marsa doista postoje bakterije, buduće bi ih misije mogle pronaći.”
Istraživački tim kojim je vodio glavni autor Alexander Pavlov, znanstvenik iz NASA Goddarda, suspendirao je bakterije E. coli u epruvetama ispunjenima otopinom čistog vodenog leda. Druge uzorke E. coli pomiješali su s vodom i sastojcima karakterističnim za marsovsko tlo, poput silikatnih stijena i gline.
Uzorci su zatim zamrznuti i premješteni u komoru za gama zračenje na Penn Stateovu Centru za znanost i inženjerstvo zračenja, ohlađenu na oko minus 51 °C, temperaturu tipičnu za ledene regije Marsa. Nakon toga izloženi su količini zračenja koja odgovara 20 milijuna godina kozmičkog zračenja na površini Marsa. Uzorci su potom vakuumski zatvoreni i vraćeni u NASA-in centar Goddard pod kontroliranim, niskim temperaturama radi analize aminokiselina. Znanstvenici su dodatno modelirali još 30 milijuna godina zračenja, čime su ukupno simulirali razdoblje od 50 milijuna godina.
Organske molekule preživjele u čistom ledu
U uzorcima čistog leda više od deset posto aminokiselina, osnovnih gradivnih jedinica proteina, iz bakterije E. coli preživjelo je simulirano razdoblje od pedeset milijuna godina. Suprotno tome, uzorci koji su sadržavali marsovsko tlo razgradili su se deset puta brže i potpuno nestali. Ranije istraživanje istog tima, objavljeno 2022. godine, pokazalo je da se aminokiseline u smjesi s deset posto vodenog leda i devedeset posto marsovskog tla uništavaju brže nego u uzorcima koji sadrže samo tlo.
“Na temelju rezultata iz 2022. godine pretpostavljalo se da bi se organski materijal u ledu ili vodi uništavao još brže nego u smjesi koja sadrži deset posto vode”, rekao je Pavlov. “Zato je bilo iznenađujuće otkriti da se organski spojevi u čistom ledu razgrađuju znatno sporije od uzoraka koji sadrže i vodu i tlo.”
Prema hipotezi istraživača, ubrzana razgradnja u mješavini leda i tla mogla bi biti posljedica tanke membrane koja se stvara na dodirnim površinama između leda i minerala, omogućujući zračenju da dosegne i uništi aminokiseline.
“Dok su unutar čvrstog leda, štetne čestice nastale zračenjem ostaju zarobljene i ne mogu doći do organskih spojeva”, objasnio je Pavlov. “Ti rezultati upućuju na to da su regije s čistim ledom ili područja kojima dominira led idealna mjesta za potragu za biološkim materijalom na Marsu.”
Lekcije i za ledene mjesece Jupitera i Saturna
Osim testiranja marsovskih uvjeta, istraživači su ispitali i organske uzorke pri temperaturama sličnima onima na Europi, ledenom mjesecu Jupitera, te na Enkeladu, ledenom mjesecu Saturna. Ustanovili su da još niže temperature dodatno usporavaju proces razgradnje.
Ti su rezultati ohrabrujući za NASA-inu misiju Europa Clipper, istaknuo je Pavlov. Misija će istraživati ledenu koru i ocean Europe, četvrtog po veličini od 95 Jupiterovih mjeseca. Europa Clipper lansirana je 2024. i putuje 2,9 milijardi kilometara prema Jupiteru, gdje bi trebala stići 2030. godine. Tijekom misije obavit će 49 bliskih preleta Europe kako bi procijenila postoje li ispod površine područja koja bi mogla podržavati život.
U istraživanju leda na Marsu, NASA-ina misija Mars Phoenix iz 2008. bila je prva koja je iskopala i snimila led u području koje odgovara arktičkom krugu na Zemlji.
“Na Marsu ima mnogo leda, ali većina se nalazi neposredno ispod površine”, rekao je House. “Buduće misije trebaju imati dovoljno snažnu bušilicu ili moćnu lopatu kako bi mu pristupile, slično konstrukciji i mogućnostima koje je imao Phoenix.”
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
