Marsjański lód może zachowywać biomolekuły przez miliony lat, pokazują badania laboratoryjne

Symulacje i metody laboratoryjne

Naukowcy zamrozili próbki bakterii i poddali je warunkom mającym imitować lodowe regiony Marsa. W eksperymentach wykorzystano komórki Escherichia coli osadzone w dwóch ośrodkach: czystym lodzie wodnym oraz lodzie zmieszanym z analogami marsjańskiej gleby, takimi jak skały krzemianowe i glina. Próbki schłodzono do około -51°C i wystawiono na działanie promieniowania odpowiadającego milionom lat na powierzchni Marsa.

Kluczowe ustalenia

• Aminokwasy, budulce białek, przetrwały znacznie dłużej w próbkach zamrożonych w czystym lodzie niż w lodzie zawierającym glebę.
• Po ekspozycji odpowiadającej około 50 milionom lat na Marsie, w próbkach z czystego lodu pozostało ponad 10% pierwotnych aminokwasów; aminokwasy w próbkach zawierających glebę uległy niemal całkowitej degradacji.
• Testy w jeszcze niższych temperaturach – porównywalnych do warunków panujących na lodowych księżycach – wykazały dalsze spowolnienie tempa rozpadu biomolekuł.

Proponowany mechanizm konserwacji

Badanie sugeruje, że w czystym lodzie reaktywne formy powstałe w wyniku promieniowania, takie jak wolne rodniki, zostają unieruchomione w matrycy lodowej, co ogranicza wtórne reakcje chemiczne niszczące biomolekuły. Z kolei składniki mineralne w analogach gleby wydają się tworzyć mikrośrodowiska sprzyjające ścieżkom chemicznym prowadzącym do szybszych uszkodzeń molekularnych.

Implikacje dla astrobiologii i misji

Wyniki te wskazują, że zdominowane przez lód osady na Marsie są szczególnie obiecującymi miejscami do poszukiwania zachowanych śladów dawnego życia mikrobiologicznego. Odkrycia te mogą pomóc planistom misji przy wyborze miejsc lądowania i strategii pobierania próbek, nadając priorytet bogatym w lód lokalizacjom oraz technikom wiercenia lub próbkowania dającym dostęp do stosunkowo niezanieczyszczonych warstw lodu.

Kontekst badawczy

Główni autorzy badania zauważyli, że eksperymenty nie dowodzą istnienia dawnego życia na Marsie, lecz identyfikują warunki fizyczne, w których dowody biomolekularne miałyby największe szanse na przetrwanie przez geologicznie długie okresy. Zimniejsze środowiska w innych częściach Układu Słonecznego mogą oferować jeszcze lepszą konserwację, co zwiększa wartość naukową przyszłej eksploracji lodowych światów.

Konkluzja: Czysty lód może działać jako długoterminowy konserwant dla biomolekuł w warunkach temperatury i promieniowania zbliżonych do marsjańskich, co czyni regiony polarne i inne obszary bogate w lód celami o wysokim priorytecie w poszukiwaniu śladów dawnego życia.