Kızıl gezegene yapılacak gelecekteki görevler sırasında, Mars’taki buz birikintilerinde zamanla donmuş antik mikroplar veya kalıntıları bulunabilir. NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve Penn State’ten araştırmacılardan oluşan bir ekip, laboratuvarda Mars benzeri koşulları yeniden yaratarak, E. coli bakterilerindeki proteinleri oluşturan molekül parçalarının, eğer Mars’ın permafrost ve buz tabakalarında mevcutsa, kozmik radyasyona sert ve sürekli maruz kalmaya rağmen 50 milyon yıldan fazla bir süre boyunca bozulmadan kalabileceğini gösterdi.
Yayınlanan çalışmada AstrobiyolojiAraştırmacılar, kaya, kil veya toprağı incelemek yerine, keşif için saf buz veya buzun hakim olduğu permafrost bulunan yerleri hedeflemek için Mars’ta yaşamı araştıran gelecekteki misyonları teşvik etti.
Huck Yaşam Bilimleri Enstitüleri ile Dünya ve Çevre Sistemleri Enstitüsü’ne bağlı yer bilimleri profesörü ve Penn Eyalet Gezegensel ve Gezegen Dışı Bilim ve Teknoloji Konsorsiyumu yöneticisi olan ortak yazar Chris House, “Mars’taki bazı mevcut yüzey buz birikintileri için elli milyon yıl, beklenen yaştan çok daha büyüktür; bunlar genellikle iki milyon yıldan daha eskidir, bu da buzun içinde mevcut olan herhangi bir organik yaşamın korunacağı anlamına gelir” dedi. “Bu, Mars yüzeyine yakın bakteriler varsa gelecekteki misyonların onu bulabileceği anlamına geliyor.”
NASA Goddard’da uzay bilimcisi olan ve 2001 yılında Penn State’de yer bilimleri alanında doktorasını tamamlayan ilgili yazar Alexander Pavlov’un liderliğindeki araştırma ekibi, saf su buzu çözeltileri içeren test tüplerinde E. coli bakterilerini askıya aldı ve mühürledi. Diğer E. coli örnekleri su ve silikat bazlı kayalar ve kil gibi Mars çökeltisinde bulunan bileşenlerle karıştırıldı.
Araştırmacılar numuneleri dondurdu ve onları Penn State’in Radyasyon Bilimi ve Mühendislik Merkezi’ndeki, Mars’taki buzlu bölgelerin sıcaklığı olan eksi 60 Fahrenheit dereceye kadar soğutulmuş bir gama radyasyon odasına aktardı. Daha sonra numuneler, Mars yüzeyinde 20 milyon yıllık kozmik ışına maruz kalmaya eşdeğer radyasyonla patlatıldı, vakumla kapatıldı ve amino asit analizi için soğuk koşullar altında NASA Goddard’a geri gönderildi. Araştırmacılar, toplam 50 milyon yıllık bir zaman aralığı için ilave 30 yıllık radyasyonu modellediler.
Saf su buzunda, E. coli örneğindeki amino asitlerin (proteinlerin moleküler yapı taşları) %10’undan fazlası simüle edilen 50 milyon yıllık zaman diliminde hayatta kaldı; Mars benzeri çökelti içeren örnekler ise 10 kat daha hızlı bozundu ve hayatta kalamadı. NASA’daki aynı araştırmacı grubunun 2022’de yaptığı bir araştırma, %10 su buzu ve %90 Mars toprağı karışımında korunan amino asitlerin, yalnızca tortu içeren örneklerden daha hızlı yok edildiğini buldu.
Pavlov, “2022 araştırma bulgularına dayanarak, yalnızca buz veya sudaki organik maddenin %10’luk su karışımından daha hızlı yok edileceği düşünülüyordu” dedi. “Dolayısıyla, yalnızca su buzuna yerleştirilen organik materyallerin, su ve toprak içeren numunelere göre çok daha yavaş bir oranda yok edildiğini bulmak şaşırtıcıydı.”
Araştırmacılar, bu bozulmanın, buzun minerallere temas ettiği bölgelerde oluşan ve radyasyonun amino asitlere ulaşıp yok etmesine izin veren kaygan bir filmden kaynaklanabileceğini öne sürdü.
Pavlov, “Katı buzun içindeyken, radyasyonun yarattığı zararlı parçacıklar yerinde donuyor ve organik bileşiklere ulaşamayabilir.” dedi. “Bu sonuçlar, saf buz veya buzun hakim olduğu bölgelerin, Mars’taki güncel biyolojik materyali aramak için ideal bir yer olduğunu gösteriyor.”
Araştırmacılar, Mars’taki koşulları test etmenin yanı sıra, Jüpiter’in buzlu ayı Europa ve Satürn’ün buzlu ayı Enceladus’taki sıcaklıklara benzer sıcaklıklardaki organik maddeleri de test etti. Bu daha soğuk sıcaklıkların bozulma oranını daha da azalttığını buldular.
Pavlov, bu sonuçların NASA’nın Jüpiter’in 95 uydusunun dördüncü en büyüğü olan Europa’nın buz kabuğunu ve okyanusunu keşfedecek olan Europa Clipper misyonu için cesaret verici olduğunu söyledi. Europa Clipper 2024’te fırlatıldı ve 2030’da Jüpiter’e ulaşmak için 2,8 milyar mil yol kat edecek. Yüzeyin altında yaşamı destekleyebilecek yerlerin olup olmadığını değerlendirmek için Europa’nın 49 yakın uçuşunu gerçekleştirecek.
Mars’ta buz keşfetmek için 2008 NASA Mars Phoenix misyonu, Kuzey Kutup Dairesi’nin Mars eşdeğerindeki buzları kazıp fotoğraflarını çeken ilk görev oldu.
House, “Mars’ta çok fazla buz var, ancak çoğu yüzeyin hemen altında” dedi. “Gelecekteki görevler, Phoenix’in tasarımına ve yeteneklerine benzer şekilde, ona erişmek için yeterince büyük bir matkap veya güçlü bir kepçeye ihtiyaç duyuyor.”
