Mars tam da bildiğimiz gibi yaşam için samimi bir yer değil. Ekvatordaki sıcaklıklar yaz mevsiminde yazın 35 ° C'ye (95 ° F) kadar ulaşabilirken, yüzeydeki ortalama sıcaklık -63 ° C'dir (-82 ° F) ve Kutup bölgelerinde kış aylarında -143 ° C (-226 ° F). Atmosferik basıncı Dünya'nın yüzde birinin yaklaşık yarısı kadardır ve yüzey önemli miktarda radyasyona maruz kalır.
Şimdiye kadar, bu aşırı ortamda mikroorganizmaların hayatta kalabileceğinden kimse emin değildi. Ancak Lomonosov Moskova Devlet Üniversitesi'nden (LMSU) bir araştırmacı ekibi tarafından yapılan yeni bir çalışma sayesinde, artık mikroorganizmaların ne tür koşullara dayanabileceği konusunda kısıtlamalar koyabiliriz. Bu nedenle bu çalışmanın Güneş Sisteminin başka bir yerinde ve hatta ötesinde yaşam arayışı üzerinde önemli etkileri olabilir!
Kısa bir süre önce simüle Mars koşullarında antik Arktik permafrost içindeki 100 kGy gamadan etkilenen mikrobiyal topluluklar başlıklı çalışma, yakın zamanda bilimsel dergide yayınlandı Ekstremofilik. LMSU'dan Vladimir S. Cheptsov liderliğindeki araştırma ekibinde Rusya Bilimler Akademisi, St. Petersburg Devlet Politeknik Üniversitesi, Kurchatov Enstitüsü ve Ural Federal Üniversitesi üyeleri yer aldı.
Araştırma ekibi, araştırmaları için, sıcaklık ve basınç koşullarının hafifletici faktörler değil, radyasyon olacağını varsaydı. Bu nedenle, simüle edilen Mars rejiminde yer alan mikrobiyal toplulukların daha sonra ışınlandığı testler yaptılar. Simüle edilmiş regolit, daha sonra düşük sıcaklık ve düşük basınç koşullarına maruz kalan permafrost içeren tortul kayalardan oluşuyordu.
Lomonosov MSU Toprak Biyolojisi Bölümü'nde yüksek lisans öğrencisi ve kağıt üzerinde ortak yazar Vladimir S. Cheptsov'un LMSU basın açıklamasında açıkladığı gibi:
“Antik Arktik permafrost içindeki mikrobiyal topluluklar üzerinde bir dizi fiziksel faktörün (gama radyasyonu, düşük basınç, düşük sıcaklık) ortak etkisini inceledik. Ayrıca, doğayla ilgili eşsiz bir nesne de inceledik - yaklaşık 2 milyon yıldır erimeyen eski permafrost. Özetle, Mars regolitinde kriyo-korunma koşullarını kapsayan bir simülasyon deneyi gerçekleştirdik. Bu yazıda, yüksek dozlarda (100 kGy) gama radyasyonunun prokaryotların canlılığı üzerindeki etkisini incelemiş olmamız önemlidir, ancak önceki çalışmalarda 80 kGy'den yüksek dozlardan sonra canlı prokaryotlar bulunmamıştır. ”
Mars koşullarını simüle etmek için ekip, düşük sıcaklığı ve atmosfer basıncını koruyan orijinal bir sabit iklim odası kullandı. Daha sonra mikroorganizmaları değişik seviyelerde gama radyasyonuna maruz bıraktılar. Buldukları şey, mikrobik toplulukların simüle edilen Mars ortamındaki sıcaklık ve basınç koşullarına yüksek direnç göstermesiydi.
Bununla birlikte, mikropları ışınlamaya başladıktan sonra, ışınlanmış numune ile kontrol örneği arasında çeşitli farklar olduğunu fark ettiler. Prokaryotik hücrelerin toplam sayısı ve metabolik olarak aktif bakteri hücrelerinin sayısı kontrol seviyeleri ile tutarlı kalırken, ışınlanmış bakteri sayısı iki büyüklükte azalırken, metabolik olarak aktif arkea hücrelerinin sayısı da üç kat azalmıştır.
Ekip ayrıca maruz kalan permafrost örneği içinde bakterilerin biyolojik çeşitliliğinin yüksek olduğunu ve bu bakterilerin ışınlandıktan sonra önemli bir yapısal değişikliğe uğradığını fark etti. Örneğin, aktinobakteri popülasyonları Arthrobacter- toprakta bulunan ortak bir cins - kontrol örneklerinde mevcut değildi, ancak maruz kalan bakteri topluluklarında baskın hale geldi.
Kısacası, bu sonuçlar Mars'taki mikroorganizmaların daha önce düşünülenden daha hayatta kaldıklarını gösterdi. Soğuk sıcaklıklarda ve düşük atmosfer basıncında hayatta kalabilmeye ek olarak, yüzeyde yaygın olan radyasyon koşullarında da hayatta kalabilirler. Cheptsov'un açıkladığı gibi:
“Çalışmanın sonuçları, Mars rejiminde yaşayabilir mikroorganizmaların uzun süreli kriyo-korunma olasılığını göstermektedir. Mars yüzeyinde iyonlaştırıcı radyasyonun şiddeti 0.05-0.076 Gy / yıl'dır ve derinlikle azalır. Mars regolitindeki radyasyonun yoğunluğu göz önünde bulundurularak, elde edilen veriler, varsayımsal Mars ekosistemlerinin, regolitin (UV ışınlarından korunan) yüzey tabakasındaki (UV ışınlarından korunan) anabiyotik bir durumda korunabileceğini varsaymayı mümkün kılar, 3.3 metreden az olmamak üzere iki metre derinlikte ve en az 20 milyon yıl boyunca beş metre derinlikte. Elde edilen veriler, güneş sisteminin diğer nesneleri üzerinde ve uzaydaki küçük cisimlerdeki canlı mikroorganizmaların tespit edilme olasılığını değerlendirmek için de uygulanabilir. ”
Bu çalışma birçok nedenden dolayı anlamlıydı. Bir yandan, yazarlar ilk kez prokaryot bakterilerin 80 kGy'den fazla radyasyonda hayatta kalabileceğini kanıtladılar - bu daha önce imkansız olduğu düşünülen bir şeydi. Ayrıca, zorlu koşullarına rağmen, mikroorganizmaların bugün Mars'ta hala hayatta kalabileceğini, permafrost ve topraklarında korunabileceğini gösterdiler.
Çalışma aynı zamanda canlı organizmaların nerede ve hangi koşullarda hayatta kalabileceğini düşünürken hem dünya dışı hem de kozmik faktörleri dikkate almanın önemini göstermektedir. Son olarak, fakat aynı derecede önemli olarak, bu çalışma, daha önce yapılan hiçbir çalışmanın yapmadığı, Mars'taki mikroorganizmalar için - özellikle regolit içinde ve çeşitli derinliklerde radyasyon direncinin sınırlarını tanımlayan bir şey yaptı.
Bu bilgiler, Mars'a ve Güneş Sistemi'ndeki diğer yerlere ve hatta dış gezegenlerin incelenmesine yönelik gelecekteki görevler için çok değerli olacaktır. Yaşamın gelişeceği koşulları bilmek, onun belirtilerini nerede arayacağımızı belirlememize yardımcı olacaktır. Başka bir deyişle misyon hazırlarken, bilim insanlarına hangi yerlerden kaçınacaklarını bilmelerini sağlayacak, böylece yerli ekosistemlerin kirlenmesi önlenebilir.
