מחקרים חדשים מראים כי סערות אבק על פני כדור הארץ על פני מאדים עלולות ליצור שלג של כימיקלים מאכלים רעילים לחיים. לאחר מכן היסודות יוכלו לרפורמה במולקולות מי חמצן, וליפול ארצה כשלג שישמיד את מולקולות אורגניות הקשורות לחיים. חומר כימי רעיל זה עשוי להיות מרוכז בשכבות העליונות של אדמת מאדים, ומונע את הישרדות החיים.
סופות האבק הרבות-כוכב לכת שמכסות מעת לעת את מאדים במעטפת אדום עשויות לייצר שלג של כימיקלים מאכלים, כולל מי חמצן, שיהיה רעיל לחיים, על פי שני מחקרים חדשים שפורסמו בגיליון האחרון של כתב העת Astrobiology .
בהתבסס על מחקרי שדה על כדור הארץ, ניסויי מעבדה ומידול תיאורטי, החוקרים טוענים כי ניתן לייצר כימיקלים מחמצנים על ידי החשמל הסטטי שנוצר בענני האבק המסתחררים שלעתים קרובות מעלימים את פני השטח במשך חודשים, אמר ברקלי באוניברסיטת קליפורניה, הפיזיקאי גרגורי טי. דלורי, המחבר הראשון של אחד העיתונים. אם כימיקלים אלה הופקו באופן קבוע בשלושת מיליארד השנים האחרונות, כאשר ככל הנראה מאדים היו יבשים ומאובקים, החמצן המצטבר באדמת השטח יכול היה לבנות לרמות שיהרגו את "החיים כפי שאנו מכירים אותם", אמר.
"אם נכון, זה משפיע מאוד על הפרשנות של מדידות קרקע שביצעו הנחתים הוויקינגיים בשנות השבעים," אמר דלורי, עמית בכיר במעבדת מדעי החלל של UC ברקלי. מטרה מרכזית של משימת ויקינג, שהורכבה משתי חלליות שהשיקה נאס"א בשנת 1975, הייתה לבחון את האדמה האדומה של מאדים בכדי לראות סימני חיים. בשנת 1976, שני הנחתים שהיו על סיפון החללית התיישבו על פני המאדים וערכו ארבע בדיקות נפרדות, כולל כמה שהיו מעורבות הוספת חומרים מזינים ומים לעפר ורחרח לייצור גז, דבר שיכול להיות סימן מובהק למיקרואורגניזמים חיים.
הבדיקות לא היו חד משמעיות מכיוון שגזים הופקו רק בקצרה, ומכשירים אחרים לא מצאו עקבות של חומרים אורגניים שצפויים להם אם היו חיים. תוצאות אלה מעידות יותר על תגובה כימית מאשר נוכחות חיים, אמר דלורי.
"חבר המושבעים עדיין לא בעניין האם יש חיים במאדים, אבל ברור שלמאדים יש תנאים מגיבים מאוד כימית באדמה," אמר. "יתכן ויכולות להיות השפעות מאכלות לטווח הארוך שישפיעו על צוותים וציוד כתוצאה מחמצנים באדמת מאדים ומאבק."
בסך הכל, הוא אמר, "החשיפה האולטרה-סגולה העזה, הטמפרטורות הנמוכות, המחסור במים וחומצנים באדמה היו מקשים על כל מיקרובה לשרוד במאדים."
המאמר של דלורי וחבריו המופיע בגליון יוניון של אסטרוביולוגיה מדגים כי השדות החשמליים הנוצרים בסערות ובטורנדואים קטנים יותר, הנקראים שדי אבק, עלולים לפצל מולקולות דו תחמוצת הפחמן והמים, ומאפשרים להם להתחבר מחדש כמו מי חמצן או סופרוקסידים מורכבים יותר. . כל החמצנים הללו מגיבים בקלות מולקולות אחרות ומשמידות אותן, כולל מולקולות אורגניות הקשורות לחיים.
מאמר שני, ששותף על ידי דלורי, מדגים כי חומרי חמצון אלו יכולים להיווצר ולהגיע לריכוזים כאלה סמוך לאדמה במהלך סערה שהם יתעבו לשלג נופל ויזהמו את שכבות האדמה העליונות. לדברי הסופר הראשי סושיל ק. אטריה, מהמחלקה למדעי האטמוספירה, האוקיאני והחלל באוניברסיטת מישיגן, הסופרוקסידנטים לא רק שיכולו להרוס חומר אורגני במאדים, אלא גם להאיץ את אובדן המתאן מהאטמוספרה.
Coauthors של שני העיתונים הם ממרכז טיסת החלל גודארד של נאס"א; אוניברסיטת מישיגן; אוניברסיטת דיוק; אוניברסיטת אלסקה, פיירבנקס; מכון SETI; מכון המחקר דרום-מערב; אוניברסיטת וושינגטון, סיאטל; ואוניברסיטת בריסטול באנגליה.
דלורי ועמיתיו חקרו את שדי האבק בדרום מערב אמריקה כדי להבין כיצד חשמל מיוצר בסופות כאלה ואיך השדות החשמליים ישפיעו על מולקולות באוויר - בפרט מולקולות כמו אלה שבאווירה המאדים.
"אנו מנסים להתבונן בתכונות שהופכות כדור הארץ למגורים או בלתי מיושבים, בין אם לכל החיים שהתפתחו שם ובין אם לכל החיים שאנו מביאים לשם," אמר.
בהתבסס על מחקרים אלה, הוא ועמיתיו השתמשו במודלים של פיזיקת פלזמה כדי להבין כיצד חלקיקי אבק המשתפשפים זה בזה במהלך סערה הופכים להיות טעונים באופן חיובי ושלילי, ככל שבניית חשמל סטטי מתגבשת כשאנחנו עוברים על שטיח או חשמל בונה בענני רעמים . דלורי ועמיתיו מצאו כי אף שאין שום ראיות לפרישות ברקים במאדים, אך השדה החשמלי שנוצר כאשר חלקיקים טעונים נפרדים בסופת אבק עלול להאיץ אלקטרונים למהירויות המספיקות להפרדת מולקולות.
"מעבודת השטח שלנו אנו יודעים ששדות חשמליים חזקים נוצרים על ידי סופות אבק על כדור הארץ. כמו כן, ניסויים במעבדה ומחקרים תיאורטיים מצביעים על כך שתנאים באטמוספרה המאדים צריכים לייצר שדות חשמליים חזקים במהלך סופות אבק גם שם, "אמר המחבר השותף ד"ר ויליאם פארל ממרכז טיסת החלל" גודארד "של נאס"א בגרינבלד, מד"ר.
מכיוון שאדי מים ופחמן דו חמצני הם המולקולות השכיחות ביותר באטמוספירה של מאדים, היונים הסבירים ביותר להיווצרותם הם מימן, הידרוקסיל (OH) ופחמן חד חמצני (CO). על פי המחקר השני, תוצר אחד של השילוב מחדש שלהם הוא מי חמצן (H2O2). בריכוזים מספיק גבוהים, החמצן יתעבה למוצק ונופל מהאוויר.
אם תרחיש זה שיחק במאדים במשך חלק ניכר מההיסטוריה שלו, החמצן המצטבר באדמה יכול היה להטעות את הניסויים הוויקינגיים המחפשים חיים. אמנם ניסויי השחרור התווית וחילופי הגז על הנחתים גילו גז כאשר נוספו מים וחומרים מזינים לאדמת מאדים, אך בניסוי הספקטרומטר של הנחתים לא נמצאו חומר אורגני.
באותה תקופה, החוקרים הציעו שתרכובות מאוד תגוביות באדמה, אולי מי חמצן או אוזון, יכלו לייצר את המדידות, ומחקות את תגובתם של אורגניזמים חיים. אחרים הציעו מקור אפשרי לחמצונים אלה: תגובות כימיות באטמוספירה המוזרמות על ידי אור אולטרה סגול מהשמש, שהוא חזק יותר בגלל האווירה הדלילה של מאדים. עם זאת, הרמות החזויות היו נמוכות בהרבה מהנדרש כדי לייצר את תוצאות הוויקינגים.
ייצור של חומרי חמצון בסופות אבק ושדי אבק, הנראים שכיחים במאדים, יספיק בכדי לגרום לתצפיות הוויקינגיות, אמר דלורי. לפני שלושים שנה, כמה חוקרים שקלו את האפשרות שסופות אבק עשויות להיות פעילות חשמלית, כמו סופות הרעמים של כדור הארץ, וכי סערות אלה עשויות להיות מקור לכימיה המגיבה החדשה. אבל זה לא היה ניתן לבחון עד כה.
"נוכחותו של מי חמצן עשויה להסביר את המחלה שהייתה לנו עם מאדים, אבל עדיין יש הרבה שאיננו מבינים לגבי הכימיה של האטמוספרה וקרקעות כדור הארץ," אמר.
על פי חברי הצוות, ניתן לבדוק את התיאוריה על ידי חיישן שדה חשמלי העובד בד בבד עם מערכת כימיה אטמוספרית על רובר או נחתת מאדים עתידיים.
הצוות כולל דלורי, אטרייה, פארל ונילטון רנו ואה-סאן וונג מאוניברסיטת מישיגן; סטיבן קאמר מאוניברסיטת דיוק, דורהאם, נ. סי .; דייויס סנטמן מאוניברסיטת אלסקה; ג'ון מרשל ממכון SETI ב- Mountain View, קליפורניה; סקוט רפקין ממכון המחקר בדרום-מערב בסן אנטוניו, טקסס; ודוד קטלינג מאוניברסיטת וושינגטון.
המחקר מומן על ידי תוכנית המחקר הבסיסית של מאדים של נאס"א ועל ידי קרנות המוסדיים הפנימיים של נאס"א גודארד.
המקור המקורי: המהדורה החדשותית של UC Berkeley
