Noile cercetări sugerează că furtunile de praf de pe întreaga planetă ar putea crea o zăpadă de substanțe chimice corozive toxice pentru viață. Elementele ar putea apoi să se reformeze în molecule de peroxid de hidrogen și să cadă la sol ca o zăpadă care ar distruge moleculele organice asociate cu viața. Această substanță chimică toxică ar putea fi concentrată în straturile superioare ale solului marțian, împiedicând supraviețuirea vieții.
Furtunile de praf din întreaga planetă care acoperă periodic Marte într-o manta roșie ar putea genera o zăpadă de substanțe chimice corozive, inclusiv peroxid de hidrogen, care ar fi toxice pentru viață, potrivit două noi studii publicate în cel mai recent număr al revistei Astrobiology. .
Pe baza studiilor de teren efectuate pe Pământ, experimente de laborator și modelări teoretice, cercetătorii susțin că substanțele chimice oxidante ar putea fi produse de electricitatea statică generată în norii de praf învolburator care adesea întunecă suprafața timp de luni de zile, a spus Universitatea din California, Berkeley, fizicianul Gregory T Delory, primul autor al uneia dintre lucrări. Dacă aceste substanțe chimice au fost produse în mod regulat în ultimii 3 miliarde de ani, când Marte a fost, probabil, uscat și praf, peroxidul acumulat în solul de suprafață s-ar fi putut construi la niveluri care ar ucide „viața așa cum o cunoaștem”, a spus el.
„Dacă este adevărat, acest lucru afectează foarte mult interpretarea măsurătorilor solului făcute de proprietarii vikingi în anii ’70, a spus Delory, un coleg principal al Laboratorului de Științe Spațiale al UC Berkeley. Un obiectiv major al misiunii Viking, alcătuit din două nave spațiale lansate de NASA în 1975, a fost testarea solului roșu al lui Marte pentru semne de viață. În 1976, cei doi landers de la bordul navei spațiale s-au instalat pe suprafața marțiană și au efectuat patru teste separate, inclusiv unele care au implicat adăugarea de nutrienți și apă în murdărie și adulmecarea pentru producerea de gaze, ceea ce ar putea fi un semn fals al microorganismelor vii.
Testele au fost neconcludente, deoarece gazele au fost produse doar pe scurt, iar alte instrumente nu au găsit urme de materiale organice care ar fi de așteptat dacă viața ar fi prezentă. Aceste rezultate sunt mai indicative pentru o reacție chimică decât prezența vieții, a spus Delory.
"Juriul încă nu a spus dacă există viață pe Marte, dar este clar că Marte are condiții foarte reactive din punct de vedere chimic în sol", a spus el. „Este posibil să existe efecte corozive pe termen lung care să afecteze echipajele și echipamentele din cauza oxidanților din solul și praful marțian.”
În total, a spus el, „expunerea intensă la ultraviolete, temperaturile scăzute, lipsa apei și oxidanții din sol ar face dificilă supraviețuirea oricărui microb pe Marte.”
Articolul lui Delory și colegii săi care apar în numărul din iunie al Astrobiologiei demonstrează că câmpurile electrice generate în furtuni și tornade mai mici, numite diavole de praf, ar putea împărți dioxidul de carbon și moleculele de apă, permițându-le să se recombine ca peroxid de hidrogen sau superoxizi mai complicati. . Toți acești oxidanți reacționează ușor cu și distrug alte molecule, inclusiv molecule organice care sunt asociate cu viața.
O a doua lucrare, coautorizată de Delory, demonstrează că acești oxidanți s-ar putea forma și atinge astfel de concentrații în apropierea solului în timpul unei furtuni, încât s-ar condensa în căderea zăpezii, contaminând straturile superioare ale solului. Potrivit autorului principal, Sushil K. Atreya, al Departamentului de Științe Atmosferice, Oceanice și Spațiale de la Universitatea Michigan, superoxidanții nu numai că puteau distruge materialul organic de pe Marte, dar accelerează pierderea metanului din atmosferă.
Coautorii celor două lucrări sunt de la NASA Goddard Space Flight Center; Universitatea din Michigan; Universitatea Duke; Universitatea din Alaska, Fairbanks; Institutul SETI; Institutul de Cercetare Sud-Vest; Universitatea din Washington, Seattle; și Universitatea din Bristol din Anglia.
Delory și colegii săi au studiat diavolii prafului din sud-vestul american pentru a înțelege modul în care se produce electricitate în astfel de furtuni și cum câmpurile electrice ar afecta moleculele din aer - în special, molecule precum cele din atmosfera marțiană subțire.
„Încercăm să privim caracteristicile care fac o planetă locuibilă sau nelocuibilă, fie pentru viața care s-a dezvoltat acolo, fie pentru viața pe care o aducem acolo”, a spus el.
Pe baza acestor studii, el și colegii săi au folosit modele de fizică plasmatică pentru a înțelege modul în care particulele de praf care se freacă una de cealaltă în timpul unei furtuni devin încărcate pozitiv și negativ, la fel cum se acumulează electricitatea statică atunci când trecem pe un covor sau când se acumulează electricitate în tunete . Deși nu există dovezi pentru descărcări de trăsnet pe Marte, câmpul electric generat atunci când particulele încărcate se separă într-o furtună de praf ar putea accelera electronii la viteze suficiente pentru a distruge moleculele, Delory și colegii săi au descoperit.
„Din munca noastră de teren, știm că câmpurile electrice puternice sunt generate de furtunile de praf de pe Pământ. De asemenea, experimentele de laborator și studiile teoretice indică faptul că condițiile din atmosfera marțiană ar trebui să producă câmpuri electrice puternice și în timpul furtunilor de praf ”, a declarat coautorul dr. William Farrell al Centrului de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Md.
Deoarece vaporii de apă și dioxidul de carbon sunt moleculele cele mai răspândite în atmosfera marțiană, cei mai probabili ioni de formare sunt hidrogenul, hidroxilul (OH) și monoxidul de carbon (CO). Un al doilea produs al recombinării lor, conform celui de-al doilea studiu, este peroxidul de hidrogen (H2O2). La concentrații suficient de mari, peroxidul s-ar condensa într-un solid și ar cădea în aer.
Dacă acest scenariu s-a jucat pe Marte pentru o mare parte din istoria sa, peroxidul acumulat în sol ar fi putut păcăli experimentele vikinge care își caută viața. În timp ce experimentele de eliberare etichetată și schimbul de gaze pe debarcader au detectat gaz atunci când apă și nutrienți au fost adăugate la solul marțian, experimentul de spectrometru de masă nu a găsit materie organică.
La acea vreme, cercetătorii au sugerat că compușii foarte reactivi din sol, probabil peroxid de hidrogen sau ozon, ar fi putut produce măsurătorile, imitând răspunsul organismelor vii. Alții au sugerat o posibilă sursă pentru acești oxidanți: reacțiile chimice din atmosferă catalizate de lumina ultravioletă de la soare, care este mai intensă din cauza atmosferei subțiri a lui Marte. Cu toate acestea, nivelurile prezise au fost mult mai mici decât cele necesare pentru a produce rezultatele vikingilor.
Producția de oxidanți de furtunile de praf și diavolii de praf, care par a fi obișnuiți pe Marte, ar fi suficientă pentru a provoca observațiile Viking, a spus Delory. Acum treizeci de ani, unii cercetători au considerat posibilitatea ca furtunile de praf să fie active electric, cum ar fi furtunile Pământului și că aceste furtuni ar putea fi o sursă a noii chimii reactive. Dar acest lucru fusese de necontestat până acum.
„Prezența peroxidului ar putea explica momentul în care am avut parte de Marte, dar există încă multe despre care nu înțelegem despre chimia atmosferei și a solurilor planetei”, a spus el.
Teoria ar putea fi testată în continuare de către un senzor de câmp electric care lucrează în tandem cu un sistem de chimie atmosferică pe un viitor rover Mars sau un lander, potrivit membrilor echipei.
Echipa include Delory, Atreya, Farrell și Nilton Renno & Ah-San Wong de la Universitatea din Michigan; Steven Cummer de la Duke University, Durham, N.C .; Davis Sentman de la Universitatea din Alaska; John Marshall de la Institutul SETI din Mountain View, Calif .; Scot Rafkin de la Southwest Research Institute din San Antonio, Texas; și David Catling de la Universitatea Washington.
Cercetarea a fost finanțată din Programul de cercetare fundamentală al Martei al NASA și din fondurile instituționale interne ale NASA Goddard.
Sursa originală: Comunicat de presă al UC Berkeley
