Mars’ta bulduğumuz tek yaşamı öldürmüş olabiliriz

Geçenlerde bir konferansta konuşma yapmak üzere davet edildim. Kraliyet Sarayı Vakfı tarafından Amsterdam’da düzenlenen sempozyumyılda iki kez uzmanların COVID salgını veya işin geleceği gibi bazı önemli konuları tartışmak üzere bir araya geldiği. Bu yazki toplantı, dünya dışı yaşam arayışı hakkındaydı. Güneş sistemimizi araştırmaya odaklanırken, sarah seager Massachusetts Institute of Technology’den, diğer yıldızların yörüngesindeki gezegenlerde nasıl yaşam aranacağına dair fikirlerini sundu.

Konuşmalarımız ve ardından gelen tartışmalar sırasında, bazılarının kesinlikle kışkırtıcı bulacağı bir öneride bulundum: zaten bitti 50 yıldan daha uzun bir süre önce Mars’ta yaşam vardı – ama onu yanlışlıkla öldürdük.

Viking sondası deneyleri

1970’lerin ortalarında NASA, Mars yüzeyine aletlerle donatılmış iki Viking gezgini gönderdi. Başka bir gezegende yapılan tek yaşam tespit deneyleri. Bu testlerin sonuçları o zamanlar çok şaşırtıcıydı ve bugün de öyle. Bazıları (özellikle etiketli salım deneyi (mikrobiyal metabolizmayı test eden) ve piroliz deneyleri (organik sentezi test eden)) başlangıçta yaşam için pozitif olsa da, gaz değişimi deneyi değildi.

Viking iniş aracı ayrıca bir organik bileşik detektörü içeriyordu. O zamanlar yerden kaynaklanan kirliliğin sonucu olarak yorumlanan eser miktarda klorlu organik madde gördü. Bu, Vikings proje bilimcisi Gerald Sovine’in ünlü sözlerini söylemeye sevk etti, “Ceset yoksa hayat da yok.” Başka bir deyişle, Mars yaşamı organik bileşikler olmadan var olamaz. Böylece Sovine, zamanın diğer bilim adamlarının çoğunun yaptığı gibi, Viking Projesi’nin yaşamın varlığı hakkında olumsuz olduğu veya en iyi ihtimalle sonuçsuz olduğu sonucuna vardı.

O zamandan bu yana geçen yarım asırda tablo çok değişti. Sekiz iniş aracı ve bir gezici, Mars yüzeyini daha ayrıntılı olarak keşfetti. teşekkürler 2008 Anka kuşu Lander ve daha sonra onaylamak için merak Ve sabır Rovers, bunu biliyoruz Aslında, orijinal organik bileşikler Mars’ta bulunur.. Ancak, klorlu bir formda – Viking Çağı bilim adamlarının beklediği gibi değil – ve biyolojik süreçlerden mi yoksa bazılarından mı kaynaklandığını bilmiyoruz. Abiyotik kimyasal reaksiyonlar Hayatla alakası yok. Bununla birlikte, Soffen’in bugün nasıl tepki vereceği merak edilebilir: Yine de kategorik olarak Viking’in sonuçlarının olumsuz olduğunu söyler miydi?

su ile ölüm

İniş sırasında, bilim adamlarının Mars ortamı hakkında çok az bilgisi vardı. Dünya sulu bir gezegen olduğundan, su eklemenin Mars’ın aşırı kuru ortamında yaşamı tezahür ettirmesi makul görünüyordu. Geriye dönüp bakıldığında, bu yaklaşımın çok iyi bir şey olması mümkündür. Ben ve diğer araştırmacılar, Şili’deki Atacama Çölü gibi Dünya’nın son derece kurak yerlerinde öğrendiğimiz şey, habitat kurudukça yaşam formlarında kademeli bir ilerleme olduğudur.

Bu ilerlemenin sonunda bulduğunuz Tamamen tuz kayalarının içinde yaşayan mikroplar. Bu zorlu organizmalar, belirli tuzların doğrudan havanın bağıl neminden suyu çektiği higroskopisite dediğimiz bir süreçten yararlanır. (Bu, sofra tuzunu havaya maruz bıraktığınızda küme yapan süreçle aynıdır.) Bu nedenle, Atacama’nın tuz kayalarının içinde yaşayan mikropların yağmura hiç ihtiyacı yoktur; atmosferdeki nem.

Şimdi kuraklığa uyum sağlayan bu mikropların üzerine su dökerseniz ne olacağını soralım. Bu onların kafasını karıştırabilir mi? Teknik olarak aşırı nemlendirdiğimizi söyleyebiliriz, ancak basit bir ifadeyle aşırı nemlendirmek gibi olur. Sanki uzaylı bir uzay gemisi sizi çölde yarı ölü dolaşırken bulur ve sözde kurtarıcılarınız “İnsanın suya ihtiyacı var. Onu kurtarmak için okyanusun ortasına insanı koyalım!” .

Vikinglerin deneylerinin çoğu, şaşırtıcı sonuçları açıklayabilecek şekilde toprak örneklerine su uygulamayı içeriyordu. Gizli fırlatma deneyleri için toplanan varsayılan Mars mikropları, muhtemelen bu miktardaki suyu kaldıramadı ve bir süre sonra öldü. Piroliz deneyi için yapılan çalışmaların çoğu, diğer deneylerin aksine kuru koşullar altında yapıldı. İlk çalıştırma, daha sonra gerçekleştirilen ve hiçbir biyolojinin işin içine giremeyeceği şekilde tasarlanan bir kontrol çalıştırmasıyla karşılaştırıldığında yaşam için pozitifti. İlginç bir şekilde, ıslak koşullar altında gerçekleştirilen tek çalıştırma, kontrol cihazından daha düşük bir sinyale sahipti.

Bu düşünce doğrultusunda, Vikingler tarafından test edilen Mars topraklarının gerçekten higroskopik tuzlar içerip içermediğini ve bu yerlerdeki bağıl nemin yeterince yüksek olup olmadığını sormalıyız. Vikingler, topraktaki tuz içeriğinin oldukça düşük olduğu Mars’ın ekvator bölgesine indi. Ancak toprakta çok miktarda hidrojen peroksit ve perklorat vardır ve her ikisi de çok higroskopik bileşiklerdir. Ayrıca Vikingler, Mars’ta pus olduğunu fark ettiler – bu da% 100 nem anlamına geliyor. Prensip olarak, sabah ve akşam saatlerinde bağıl nem, mikropların nemi emmesi için yeterince yüksekti.

Hidrojen peroksit umudu

15 yılı aşkın bir süre önce, meslektaşım Job ve ben çok ateşliydik. Bu konudaki bilimsel spekülasyon seviyesini yükseltti. Viking’in kafa karıştırıcı sonuçlarına farklı bir bakış açısı getirerek. Mars’taki mikrobiyal yaşamın, hücrelerinde hidrojen peroksit içerebileceğini öne sürdük – bu, onların atmosferden doğrudan su çekmelerine izin verecek evrimsel bir adaptasyon. Karışımın, Mars’ta donma sıcaklıklarında suyu sıvı halde tutmak ve hücreleri parçalayacak buz kristallerinin oluşumunu önlemek gibi başka avantajları da olacaktır.

Temizlik ve sterilizasyon için yüksek konsantrasyonda hidrojen peroksit kullanılırken, çok fazla Ağzınızdaki mikroplar, örn. streptokok; Ve laktobasil, Hidrojen peroksit, diğerleriyle birlikte doğal olarak üretilir, örneğin Neisseria sicca ve Haemophilus segnis, kullandığınız Bombardıman böceği, kendisini rahatsız eden her şeyin üzerine %25’lik bir hidrojen peroksit çözeltisi püskürtür. Demek istediğim, hidrojen peroksit yaşamla bağdaşmaz değildir.

Yerli Mars yaşamının hücrelerine hidrojen peroksit ekleyerek çevresine uyum sağlamış olabileceğini varsayarsak, bu Vikinglerin bulgularını açıklayabilir. Analizden önce ısıtılmış toprak numunelerini organik bileşikleri (gaz kromatograf-kütle spektrometresi olarak adlandırılır) tespit etmek için kullanılan alet. Mars hücreleri hidrojen peroksit içeriyorsa, bu onları öldürürdü. Dahası, hidrojen peroksidin çevredeki herhangi bir organik molekülle reaksiyona girerek büyük miktarlarda karbondioksit oluşturmasına neden olabilirdi – ki bu da tam olarak aletin saptadığı şeydi.

Mars’a yeni görev

Daha önce de söylediğim gibi, Mars’a yeni bir göreve ihtiyacımız var. Öncelikle yaşamın keşfine adanmış Bu hipotezi ve diğerlerini test etmek için. Yüzeye yakın tuz kayalarında yaşamın devam edebileceği Güney Yaylaları gibi Mars’taki potansiyel yaşam alanlarını keşfetmelidir. Bu kayalara sondaj yapmadan bile ulaşabiliriz; bu, mühendislik karmaşıklığı ve maliyet açısından büyük bir avantajdır. Böyle bir göreve başlaman için sabırsızlanıyorum.