Jauni pētījumi liecina, ka planētas mēroga putekļu vētras uz Marsa varētu radīt dzīvībai toksisku kodīgu ķīmisku vielu sniegu. Pēc tam elementi varētu pārveidoties par ūdeņraža peroksīda molekulām un nokrist zemē kā sniegs, kas iznīcinātu organiskās molekulas, kas saistītas ar dzīvību. Šī toksiskā ķīmiskā viela varētu būt koncentrēta Marsa augsnes augšējos slāņos, neļaujot dzīvībai izdzīvot.
Saskaņā ar diviem jauniem pētījumiem, kas publicēti jaunākajā žurnāla Astrobiology numurā, planētas mēroga putekļu vētras, kas periodiski apņem Marsu sarkanā mantijā, var radīt kodīgu ķīmisku sniegu, ieskaitot ūdeņraža peroksīdu, kas būtu dzīvībai toksisks. .
Balstoties uz lauka pētījumiem uz Zemes, laboratorijas eksperimentiem un teorētisko modelēšanu, pētnieki apgalvo, ka oksidējošās ķimikālijas varētu radīt statiska elektrība, kas rodas virpuļojošos putekļu mākoņos, kas mēnešus bieži aizsedz virsmu, sacīja Kalifornijas Universitātes Bērklija fiziķis Gregorijs T Delory, viena no darbu pirmais autors. Ja šīs ķīmiskās vielas regulāri tiek ražotas pēdējo 3 miljardu gadu laikā, kad Marss, domājams, ir bijis sauss un putekļains, virszemes augsnē uzkrātais peroksīds varētu būt izveidojies līdz tādam līmenim, kas iznīcinātu “dzīvību, kā mēs to zinām”, viņš sacīja.
"Ja tā ir taisnība, tas ļoti ietekmē augsnes mērījumu interpretāciju, ko 1970. gados veica vikingu zemnieki," sacīja Delory, vecākais kolēģis UC Berkeley Kosmosa zinātņu laboratorijā. Galvenais Viking misijas mērķis, ko veido divi kosmosa kuģi, kurus NASA palaida 1975. gadā, bija Marsa sarkanās augsnes pārbaude dzīvības pazīmju noteikšanai. 1976. gadā divi kosmosa kuģa krastā nonākušie nolaižas uz Marsa virsmas un veica četrus atsevišķus testus, tostarp dažus, kas bija saistīti ar barības vielu un ūdens pievienošanu netīrumiem un šņaukšanu gāzes iegūšanai, kas varētu būt indikators dzīvo mikroorganismu pazīmēm.
Pārbaudes nebija pārliecinošas, jo gāzes tika ražotas tikai īsu brīdi, un citi instrumenti nekonstatēja organisko materiālu pēdas, kuras būtu sagaidāmas, ja dzīvība pastāvētu. Šie rezultāti vairāk norāda uz ķīmisku reakciju nekā dzīvības klātbūtni, sacīja Delory.
"Žūrija joprojām neatrisina jautājumu par to, vai uz Marsa ir dzīvība, taču ir skaidrs, ka Marsam ir ļoti ķīmiski reaģējoši apstākļi augsnē," viņš sacīja. "Iespējams, ka pastāv ilglaicīga kodīga iedarbība, kas ietekmē ekipāžas un aprīkojumu Marsa augsnes oksidētāju un putekļu dēļ."
Kopumā viņš sacīja: "intensīva ultravioletā starojuma iedarbība, zemā temperatūra, ūdens un oksidētāju trūkums augsnē apgrūtina jebkura mikroba izdzīvošanu uz Marsa."
Delory un viņa kolēģu raksts, kas parādās jūnija numurā Astrobiology, parāda, ka vētrās un mazākos viesuļvētros, ko sauc par putekļu velniem, radītie elektriskie lauki varētu sadalīt oglekļa dioksīda un ūdens molekulas, ļaujot tām apvienoties kā ūdeņraža peroksīdam vai sarežģītākiem superoksīdiem . Visi šie oksidētāji viegli reaģē ar citām molekulām un iznīcina tās, ieskaitot organiskās molekulas, kuras ir saistītas ar dzīvību.
Otrajā dokumentā, kura autors ir Delory, ir parādīts, ka šie oksidētāji vētras laikā varētu veidoties un sasniegt tādu koncentrāciju zemes tuvumā, ka tie varētu kondensēties krītošā sniegā, piesārņojot augšējos augsnes slāņus. Saskaņā ar Mičiganas Universitātes Atmosfēras, okeāna un kosmosa zinātnes katedras galvenās autores Sushil K. Atreya teikto, superoksidanti ne tikai varēja iznīcināt organiskos materiālus uz Marsa, bet arī paātrināt metāna zudumus no atmosfēras.
Abu darbu līdzautori ir NASA Goddard kosmisko lidojumu centrs; Mičiganas Universitāte; Hercoga universitāte; Aļaskas Universitāte, Fairbanks; SETI institūts; Dienvidrietumu pētniecības institūts; Vašingtonas Universitāte, Sietla; un Bristoles universitāte Anglijā.
Delory un viņa kolēģi ir pētījuši putekļu velnus Amerikas dienvidrietumos, lai saprastu, kā šādās vētrās tiek ražota elektrība un kā elektriskie lauki ietekmētu molekulām gaisā - it īpaši molekulām, piemēram, tām, kuras atrodas Marsa atmosfērā.
"Mēs cenšamies aplūkot pazīmes, kas padara planētu apdzīvojamu vai neapdzīvojamu neatkarīgi no tā, vai dzīve tajā attīstījās, vai arī dzīve, ko mēs tur atvedam," viņš teica.
Balstoties uz šiem pētījumiem, viņš un viņa kolēģi izmantoja plazmas fizikas modeļus, lai saprastu, kā negaisa laikā putekļu daļiņas, kas berzē pret otru, kļūst pozitīvi un negatīvi uzlādētas, tāpat kā statiskā elektrība uzkrājas, kad staigājam pa paklāju, vai elektrība uzkrājas pērkona mākoņos. . Lai arī nav pierādījumu par zibens izlādi uz Marsa, elektriskais lauks, kas rodas, kad putekļu vētrā atdalās uzlādētas daļiņas, varētu paātrināt elektronus ar ātrumu, kas ir pietiekams, lai molekulas sagrautu, Delory un viņa kolēģi atklāja.
“No lauka darbiem mēs zinām, ka spēcīgus elektriskos laukus rada putekļu vētras uz Zemes. Arī laboratorijas eksperimenti un teorētiskie pētījumi norāda, ka apstākļiem Marsa atmosfērā vajadzētu radīt spēcīgus elektriskos laukus arī tur notiekošo putekļu vētru laikā, ”sacīja līdzautors Dr William Farrell no NASA Goddard kosmosa lidojumu centra Greenbelt, Md.
Tā kā Marsa atmosfērā visizplatītākās molekulas ir ūdens tvaiki un oglekļa dioksīds, visticamāk, ka veidojas joni, ir ūdeņradis, hidroksilgrupa (OH) un oglekļa monoksīds (CO). Viens no to rekombinācijas produktiem, saskaņā ar otro pētījumu, būtu ūdeņraža peroksīds (H2O2). Pietiekami augstā koncentrācijā peroksīds kondensējas cietā stāvoklī un izkrīt no gaisa.
Ja šis scenārijs lielu daļu savas vēstures ir izspēlējis uz Marsa, tad augsnē uzkrātais peroksīds būtu varējis apmānīt vikingu eksperimentus, kas meklē dzīvību. Kamēr marķējuma izlaišanas un gāzu apmaiņas eksperimenti ar zemes īpašniekiem atklāja gāzi, kad Marsa augsnei tika pievienots ūdens un barības vielas, zemes īpašnieku masas spektrometra eksperimentā netika atrasta organiska viela.
Tajā laikā pētnieki ierosināja, ka mērījumi varēja radīt ļoti reaktīvus savienojumus augsnē, iespējams, ūdeņraža peroksīdu vai ozonu, imitējot dzīvo organismu reakciju. Citi ierosināja iespējamo šo oksidētāju avotu: ķīmiskās reakcijas atmosfērā, ko katalizē saules ultravioletā gaisma, kas ir intensīvāka Marsa plānas atmosfēras dēļ. Paredzētais līmenis tomēr bija daudz zemāks nekā nepieciešams Viking rezultātu iegūšanai.
Obligāciju ražošana putekļu vētru un putekļu velnu dēļ, kas, šķiet, ir izplatīta uz Marsa, būtu pietiekama, lai izraisītu vikingu novērojumus, sacīja Delory. Pirms trīsdesmit gadiem daži pētnieki apsvēra iespēju, ka putekļu vētras varētu būt elektriski aktīvas, piemēram, Zemes pērkona negaiss, un ka šīs vētras varētu būt jaunas reaktīvās ķīmijas avots. Bet tas līdz šim nebija noticis.
"Peroksīda klātbūtne var izskaidrot neskaidrības, kas mums ir bijušas ar Marsu, taču joprojām ir daudz ko mēs nesaprotam par planētas atmosfēras un augsnes ķīmiju," viņš sacīja.
Pēc komandas locekļu teiktā, teoriju varētu vēl vairāk pārbaudīt, izmantojot elektriskā lauka sensoru, kas darbojas kopā ar atmosfēras ķīmijas sistēmu uz nākamo Marsa roveru vai zemētāju.
Komandā ietilpst Delory, Atreya, Farrell un Nilton Renno & Ah-San Wong no Mičiganas universitātes; Stīvens Kummers no Hercoga Universitātes, Durham, N.C .; Deiviss Sentmans no Aļaskas universitātes; Džons Maršals no SETI institūta Mountain View, Kalifornija; Skots Rafkins no Dienvidrietumu pētniecības institūta Sanantonio, Teksasā; un Deivids Catlings no Vašingtonas universitātes.
Pētījumu finansēja NASA Marsa fundamentālo pētījumu programma un NASA Goddard iekšējie institucionālie fondi.
Oriģinālais avots: UC Berkeley News Release
