Νέα έρευνα δείχνει ότι οι καταιγίδες σκόνης σε όλο τον πλανήτη στον Άρη θα μπορούσαν να δημιουργήσουν χιόνι διαβρωτικών χημικών τοξικών για τη ζωή. Τα στοιχεία μπορούν στη συνέχεια να μεταμορφωθούν σε μόρια υπεροξειδίου του υδρογόνου και να πέσουν στο έδαφος ως χιόνι που θα καταστρέψει τα οργανικά μόρια που σχετίζονται με τη ζωή. Αυτή η τοξική χημική ουσία μπορεί να συγκεντρωθεί στα ανώτερα στρώματα του εδάφους του Άρη, αποτρέποντας την επιβίωση της ζωής.
Οι καταιγίδες σκόνης σε όλο τον πλανήτη που κατά καιρούς καλύπτουν τον Άρη σε ένα κόκκινο μανδύα μπορεί να δημιουργούν χιόνι διαβρωτικών χημικών, συμπεριλαμβανομένου του υπεροξειδίου του υδρογόνου, που θα ήταν τοξικό για τη ζωή, σύμφωνα με δύο νέες μελέτες που δημοσιεύθηκαν στο πιο πρόσφατο τεύχος του περιοδικού Astrobiology. .
Με βάση μελέτες πεδίου στη Γη, εργαστηριακά πειράματα και θεωρητική μοντελοποίηση, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι οξειδωτικές χημικές ουσίες θα μπορούσαν να παραχθούν από το στατικό ηλεκτρισμό που παράγεται στα στροβιλισμένα σύννεφα σκόνης που συχνά κρύβουν την επιφάνεια για μήνες, δήλωσε το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Μπέρκλεϋ, φυσικός Gregory T Delory, πρώτος συγγραφέας ενός από τα άρθρα. Εάν αυτές οι χημικές ουσίες έχουν παραχθεί τακτικά τα τελευταία 3 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο Άρης ήταν πιθανώς ξηρός και σκονισμένος, το συσσωρευμένο υπεροξείδιο στο επιφανειακό έδαφος θα μπορούσε να έχει χτιστεί σε επίπεδα που θα μπορούσαν να σκοτώσουν τη ζωή όπως την ξέρουμε », είπε.
«Εάν είναι αλήθεια, αυτό επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την ερμηνεία των μετρήσεων του εδάφους που έγιναν από τους εκφορτωτές των Βίκινγκ στη δεκαετία του 1970», δήλωσε ο Ντελόρι, ανώτερος συνεργάτης στο εργαστήριο διαστημικών επιστημών του UC Berkeley. Ένας σημαντικός στόχος της αποστολής των Βίκινγκ, που αποτελείται από δύο διαστημόπλοια που ξεκίνησε από τη NASA το 1975, ήταν να δοκιμάσει το κόκκινο έδαφος του Άρη για σημάδια ζωής. Το 1976, οι δύο εκφορτωτές στο διαστημικό σκάφος εγκαταστάθηκαν στην επιφάνεια του Άρη και πραγματοποίησαν τέσσερις ξεχωριστές δοκιμές, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων που περιελάμβαναν την προσθήκη θρεπτικών ουσιών και νερού στη βρωμιά και την εισπνοή για παραγωγή αερίου, κάτι που θα μπορούσε να είναι ένα ενδεικτικό σημάδι ζωντανών μικροοργανισμών.
Οι δοκιμές δεν ήταν πειστικές επειδή τα αέρια παρήχθησαν μόνο εν συντομία και άλλα όργανα δεν βρήκαν ίχνη οργανικών υλικών που θα ήταν αναμενόμενα εάν υπήρχε ζωή. Αυτά τα αποτελέσματα είναι πιο ενδεικτικά μιας χημικής αντίδρασης από την παρουσία της ζωής, είπε ο Delory.
«Η κριτική επιτροπή εξακολουθεί να είναι αν υπάρχει ζωή στον Άρη, αλλά είναι σαφές ότι ο Άρης έχει πολύ χημικά αντιδραστικές συνθήκες στο έδαφος», είπε. «Είναι πιθανό να υπάρξουν μακροπρόθεσμες διαβρωτικές επιδράσεις που θα επηρεάσουν τα πληρώματα και τον εξοπλισμό λόγω των οξειδωτικών στο έδαφος και τη σκόνη του Άρη».
Συνολικά, είπε, «η έντονη έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία, οι χαμηλές θερμοκρασίες, η έλλειψη νερού και τα οξειδωτικά μέσα στο έδαφος θα καθιστούσαν δύσκολη την επιβίωση κάθε μικροβίου στον Άρη».
Το άρθρο του Delory και των συναδέλφων του που δημοσιεύτηκε στο τεύχος Ιουνίου της Αστροβιολογίας δείχνει ότι τα ηλεκτρικά πεδία που δημιουργούνται σε καταιγίδες και μικρότερους ανεμοστρόβιλους, που ονομάζονται διάβολοι σκόνης, θα μπορούσαν να διαχωρίσουν το μόριο του διοξειδίου του άνθρακα και του νερού, επιτρέποντάς τους να ανασυνδυαστούν ως υπεροξείδιο του υδρογόνου ή πιο περίπλοκα υπεροξείδια . Όλα αυτά τα οξειδωτικά αντιδρούν εύκολα και καταστρέφουν άλλα μόρια, συμπεριλαμβανομένων των οργανικών μορίων που σχετίζονται με τη ζωή.
Ένα δεύτερο χαρτί, το οποίο συνέταξε ο Delory, δείχνει ότι αυτά τα οξειδωτικά μπορούν να σχηματιστούν και να φτάσουν σε τέτοιες συγκεντρώσεις κοντά στο έδαφος κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας που θα συμπυκνώθηκαν σε χιόνι που πέφτει, μολύνοντας τα ανώτερα στρώματα του εδάφους. Σύμφωνα με τον επικεφαλής συγγραφέα Sushil K. Atreya του Τμήματος Ατμοσφαιρικών, Ωκεανών και Διαστημικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, τα υπεροξειδωτικά όχι μόνο θα μπορούσαν να καταστρέψουν οργανικό υλικό στον Άρη, αλλά και να επιταχύνουν την απώλεια μεθανίου από την ατμόσφαιρα.
Οι συν-συγγραφείς των δύο εφημερίδων προέρχονται από το NASA Goddard Space Flight Center. το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν? Πανεπιστήμιο Duke; το Πανεπιστήμιο της Αλάσκας, Fairbanks · το Ινστιτούτο SETI · Ινστιτούτο Νοτιοδυτικής Έρευνας; το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, Σιάτλ · και το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ στην Αγγλία.
Ο Ντελόρι και οι συνάδελφοί του μελετούν τους διαβόλους σκόνης στο νοτιοδυτικό τμήμα της Αμερικής για να καταλάβουν πώς παράγεται ηλεκτρισμός σε τέτοιες καταιγίδες και πώς τα ηλεκτρικά πεδία θα επηρεάσουν μόρια στον αέρα - συγκεκριμένα, μόρια όπως αυτά της λεπτής αττικής ατμόσφαιρας.
«Προσπαθούμε να δούμε τα χαρακτηριστικά που κάνουν έναν πλανήτη κατοικήσιμο ή ακατοίκητο, είτε για τη ζωή που αναπτύχθηκε εκεί είτε για τη ζωή που φέρνουμε εκεί», είπε.
Με βάση αυτές τις μελέτες, αυτός και οι συνάδελφοί του χρησιμοποίησαν μοντέλα φυσικής πλάσματος για να καταλάβουν πώς τα σωματίδια σκόνης που τρίβονται μεταξύ τους κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας γίνονται θετικά και αρνητικά φορτισμένα, όπως και ο στατικός ηλεκτρισμός που συσσωρεύεται όταν περπατάμε σε ένα χαλί ή η ηλεκτρική ενέργεια δημιουργείται σε κεραυνό . Αν και δεν υπάρχουν ενδείξεις για εκκενώσεις αστραπής στον Άρη, το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργείται όταν φορτισμένα σωματίδια χωρίζονται σε μια καταιγίδα σκόνης θα μπορούσε να επιταχύνει τα ηλεκτρόνια σε επαρκείς ταχύτητες για να χτυπήσουν τα μόρια, βρήκαν ο Delory και οι συνεργάτες του.
«Από την εργασία μας στο πεδίο, γνωρίζουμε ότι ισχυρά ηλεκτρικά πεδία δημιουργούνται από καταιγίδες σκόνης στη Γη. Επίσης, τα εργαστηριακά πειράματα και οι θεωρητικές μελέτες δείχνουν ότι οι συνθήκες στην ατμόσφαιρα του Άρη θα πρέπει να παράγουν ισχυρά ηλεκτρικά πεδία κατά τη διάρκεια καταιγίδων σκόνης και εκεί », δήλωσε ο συν-συγγραφέας Δρ. William Farrell από το Goddard Space Flight Center της NASA στο Greenbelt, Md.
Δεδομένου ότι οι υδρατμοί και το διοξείδιο του άνθρακα είναι τα πιο διαδεδομένα μόρια στην αττική ατμόσφαιρα, τα πιο πιθανά ιόντα που σχηματίζονται είναι υδρογόνο, υδροξύλιο (ΟΗ) και μονοξείδιο του άνθρακα (CO). Ένα προϊόν του ανασυνδυασμού τους, σύμφωνα με τη δεύτερη μελέτη, θα ήταν το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2). Σε αρκετά υψηλές συγκεντρώσεις, το υπεροξείδιο συμπυκνώνεται σε στερεό και πέφτει έξω από τον αέρα.
Εάν αυτό το σενάριο έχει εκτελεστεί στον Άρη για μεγάλο μέρος της ιστορίας του, το συσσωρευμένο υπεροξείδιο στο έδαφος θα μπορούσε να ξεγελάσει τα πειράματα των Βίκινγκ που αναζητούσαν ζωή. Ενώ τα πειράματα Labeled Release και Ανταλλαγή αερίου στους εκφορτωτές ανίχνευσαν αέριο όταν προστέθηκαν νερό και θρεπτικά συστατικά στο έδαφος του Άρη, το πείραμα Mass Spectrometer των εκφορτωτών δεν βρήκε οργανική ύλη.
Εκείνη την εποχή, οι ερευνητές πρότειναν ότι πολύ αντιδραστικές ενώσεις στο έδαφος, ίσως υπεροξείδιο του υδρογόνου ή όζον, θα μπορούσαν να είχαν παραγάγει τις μετρήσεις, μιμούμενες την απόκριση των ζωντανών οργανισμών. Άλλοι πρότειναν μια πιθανή πηγή για αυτά τα οξειδωτικά: χημικές αντιδράσεις στην ατμόσφαιρα που καταλύονται από το υπεριώδες φως από τον ήλιο, το οποίο είναι πιο έντονο λόγω της λεπτής ατμόσφαιρας του Άρη. Ωστόσο, τα προβλεπόμενα επίπεδα ήταν πολύ χαμηλότερα από ό, τι χρειαζόταν για την παραγωγή των αποτελεσμάτων των Βίκινγκ.
Η παραγωγή οξειδωτικών από καταιγίδες σκόνης και διάβολους σκόνης, που φαίνεται να είναι κοινές στον Άρη, θα ήταν αρκετή για να προκαλέσει τις παρατηρήσεις των Βίκινγκ, δήλωσε ο Ντελόρι. Πριν από τριάντα χρόνια, ορισμένοι ερευνητές εξέτασαν την πιθανότητα οι καταιγίδες σκόνης να είναι ηλεκτρικά ενεργές, όπως οι καταιγίδες της Γης και ότι αυτές οι καταιγίδες θα μπορούσαν να αποτελέσουν πηγή της νέας αντιδραστικής χημείας. Αλλά αυτό δεν ήταν δοκιμαστικό μέχρι τώρα.
«Η παρουσία υπεροξειδίου μπορεί να εξηγήσει το τέταρτο που είχαμε με τον Άρη, αλλά υπάρχουν ακόμα πολλά που δεν καταλαβαίνουμε για τη χημεία της ατμόσφαιρας και των εδαφών του πλανήτη», είπε.
Η θεωρία θα μπορούσε να δοκιμαστεί περαιτέρω από έναν αισθητήρα ηλεκτρικού πεδίου που λειτουργεί σε συνδυασμό με ένα σύστημα ατμοσφαιρικής χημείας σε ένα μελλοντικό Mars rover ή lander, σύμφωνα με τα μέλη της ομάδας.
Η ομάδα περιλαμβάνει τους Delory, Atreya, Farrell και Nilton Renno & Ah-San Wong του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν. Steven Cummer του Πανεπιστημίου Duke, Durham, N.C .; Davis Sentman του Πανεπιστημίου της Αλάσκας Τζον Μάρσαλ του Ινστιτούτου SETI στο Mountain View, Καλιφόρνια; Ο Σκοτ Ράφκιν του Ινστιτούτου Νοτιοδυτικής Έρευνας στο Σαν Αντόνιο του Τέξας. και ο David Catling του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα Fundamental Research Program της NASA και από εσωτερικά θεσμικά ταμεία της NASA Goddard.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο τύπου UC Berkeley
