Een van de meest significante bevindingen die voortkomen uit onze voortdurende inspanningen op het gebied van exploratie en onderzoek van Mars, is het feit dat de planeet ooit een warmere, nattere omgeving had. Als zodanig is gewaagd dat het leven daar ooit had kunnen bestaan en daar in een of andere vorm nog steeds zou kunnen bestaan.
Volgens sommige recente laboratoriumtests door een paar onderzoekers van het UK Centre for Astrobiology van de University of Edinburgh, kan Mars echter vijandiger staan tegenover het leven dan eerder werd gedacht. Dit belooft niet alleen niet veel goed voor degenen die momenteel bezig zijn met de jacht op het leven op Mars (sorry Nieuwsgierigheid!), het kan ook slecht nieuws zijn voor iedereen die hoopt ooit dingen aan de oppervlakte te laten groeien (sorry Mark Watney!).
Hun studie, getiteld "Perchlorates on Mars Enhance the Bacteriocidal Effects of UV Light", werd onlangs gepubliceerd in het tijdschrift. Wetenschappelijke rapporten. Uitgevoerd door Jennifer Wadsworth en Charles Cockell - een postdoctorale student en een professor in astrobiologie, respectievelijk aan het UK Centre for Astrobiology - het doel van deze studie was om te zien hoe perchloraten (een chemische verbinding die veel voorkomt op Mars) zich gedroegen onder Mars-achtig voorwaarden.
Perchloraten zijn in feite een negatief ion van chloor en zuurstof dat op aarde wordt aangetroffen. Toen de Pheonix-lander in 2008 op Mars landde, bleek dat deze chemische stof ook op de Rode Planeet werd aangetroffen. Hoewel ze stabiel zijn bij kamertemperatuur, worden perchloraten actief wanneer ze worden blootgesteld aan hoge niveaus van warmte-energie. En onder de omstandigheden van Mars worden ze tamelijk giftig.
Interessant genoeg werd de aanwezigheid van perchloraten op het oppervlak van Mars in 2015 gepresenteerd als bewijs dat er in het verleden vloeibaar water was. Dit was te wijten aan het feit dat deze verbindingen zowel in situ als als onderdeel van de zogenaamde "brine sweeps" werden aangetroffen. Met andere woorden, sommige van de ontdekte perchloraten hadden de vorm van gestreepte lijnen waarvan werd gedacht dat ze het resultaat waren van verdampend water.
Water, zoals we allemaal weten, is ook een essentieel ingrediënt voor het leven zoals we het kennen, en de ontdekking van Mars werd gezien als bewijs dat het leven daar ooit had kunnen bestaan. Daarom, zoals Jennifer Wadsworth (de hoofdauteur van de studie) via e-mail aan Space Magazine vertelde, waren zij en Dr. Cockell geïnteresseerd om te zien hoe dergelijke verbindingen zich zouden gedragen onder omstandigheden die specifiek zijn voor Mars:
“Er is een relatief grote hoeveelheid perchloraat op Mars (0,6 gewichtsprocent) en in 2015 werd door NASA bevestigd dat het een onderdeel is van een Mars-zoutoplossing. Er wordt gespeculeerd dat deze zoutoplossing mogelijk bewoonbaar is. Er is eerder werk gedaan waaruit blijkt dat perchloraten kunnen worden 'geactiveerd' door ioniserende straling, waardoor ze aminozuren chloreren en organische stoffen afbreken. We wilden testen of perchloraat onder UV-omstandigheden door Mars geactiveerd kan worden om bacteriën direct te doden. We dachten dat het interessant zou zijn om te onderzoeken in het licht van de discussies over de bewoonbaarheid van pekel. ”
Na het opnieuw creëren van de temperatuursomstandigheden die gemeenschappelijk zijn voor het oppervlak van Mars, begonnen Wadsworth en Cockell de monsters bloot te stellen aan ultraviolet licht - waaraan het oppervlak van Mars veel wordt blootgesteld. Wat ze ontdekten was dat de monsters onder koude omstandigheden geactiveerd werden bij blootstelling aan UV-straling. En zoals Wadsworth uitlegde, waren de resultaten minder dan bemoedigend:
“De belangrijkste resultaten waren dat perchloraat, dat meestal alleen bij hoge temperaturen wordt geactiveerd, kan worden geactiveerd door alleen UV-licht te gebruiken. Dit is interessant omdat deze verbinding overvloedig aanwezig is op Mars (waar het erg koud is), dus we hadden eerder gedacht dat het niet mogelijk zou zijn om het onder Marsomstandigheden te activeren. We ontdekten ook dat het bacteriedodende effect toenam wanneer bacteriën werden bestraald met perchloraat en andere Marsverbindingen (ijzeroxide en waterstofperoxide). Dit is belangrijk omdat het bij activering dodelijk is voor bacteriën. Dus, als we willen leven op Mars vinden, daar moeten we rekening mee houden. ”
IJzeroxide - aka. roest - en waterstofperoxide zijn twee verbindingen die ook in overvloed op het oppervlak van Mars voorkomen. In feite is het de prevalentie van ijzeroxide in de bodem die Mars zijn uitgesproken, roodachtige uiterlijk geeft. Toen Wadsworth en Cockell deze verbindingen aan de perchloraten toevoegden, was het resultaat niets minder dan een 10,8-voudige toename van de dood van bacteriële cellen in vergelijking met alleen perchloraten.
Hoewel men al lang vermoedt dat het oppervlak van Mars toxische effecten heeft, toont deze studie aan dat het in feite zeer vijandig kan staan tegenover levende cellen. Dankzij de giftige combinatie die ontstaat wanneer deze drie chemische verbindingen samenkomen en worden geactiveerd door UV-licht, kunnen de meest basale levensvormen daar mogelijk niet overleven. Voor die onderzoekers die proberen te bepalen of Mars inderdaad bewoonbaar is, is dit geen goed nieuws!
Ook voor het bestaan van vloeibaar water is het slecht nieuws. Hoewel de aanwezigheid van vloeibaar water in het verleden van Mars werd gezien als overtuigend bewijs voor bewoonbaarheid in het verleden, zou dit water niet bijzonder ondersteunend zijn geweest voor het leven zoals wij het kennen. Niet als deze verbindingen aanwezig waren in het oppervlaktewater van Mars, wat deze studie lijkt te suggereren. Gelukkig presenteert dit onderzoek een paar zilveren voeringen.
Enerzijds betekent het feit dat perchloraten in aanwezigheid van UV vijandig werden voor B. subtilis niet noodzakelijkerwijs dat het oppervlak van Mars vijandig is voor allemaal leven. Ten tweede betekent de aanwezigheid van deze bacteriedodende verbindingen dat het niet waarschijnlijk is dat verontreinigingen die door robotverkenners zijn achtergelaten, lang zullen overleven. Dus het risico om de omgeving van Mars te besmetten (altijd een continuïteit voor elke missie) is erg laag.
Zoals Wadsworth uitlegde, zijn er onbeantwoorde vragen en is meer onderzoek nodig:
"We weten niet precies hoe ver het effect van UV en perchloraat in de oppervlaktelagen zou doordringen, omdat het precieze mechanisme niet wordt begrepen. Als het gaat om veranderde vormen van perchloraat (zoals chloriet of hypochloriet) die door de omgeving diffunderen, kan dat de onbewoonbare zone uitbreiden. Als je op zoek bent naar leven, moet je bovendien rekening houden met de ioniserende straling die de bovenste lagen van de grond kan doordringen, dus ik raad aan om minstens een paar meter de grond in te graven om ervoor te zorgen dat de stralingsniveaus relatief laag zijn . Op die diepte is het mogelijk dat het leven van Mars kan overleven. "
Wat betreft alle potentiële Mark Watney's die er zijn (de protoganist van The Martian), is er misschien ook goed nieuws. "Perchloraat kan gevaarlijk zijn voor mensen, dus we moeten er gewoon voor zorgen dat we het buiten de woonvertrekken van de austronauten houden," zei Wadsworth. 'We zouden het mogelijk kunnen gebruiken in sterilisatieprocessen. Ik denk dat de meer directe bedreiging voor Mars-kolonies de hoeveelheid straling is die de oppervlakte bereikt. '
Dus misschien hoeven we onze tickets voor Mars nog niet te annuleren! Maar naarmate de dag dichterbij komt waar mensen als Elon Musk en Bas Lansdorp commerciële reizen naar de Rode Planeet kunnen realiseren, zullen we precies moeten weten hoe terrestrische organismen het op de planeet zullen doen - en dat geldt ook voor ons! En als de vooruitzichten er niet goed uitzien, kunnen we er beter voor zorgen dat we een aantal fatsoenlijke tegenmaatregelen hebben.
