Buitenaards leven? Straling Kan Mars, Europa Fossielen Wissen

De jacht op tekenen van buitenaards leven in het zonnestelsel kan veel moeilijker zijn dan onderzoekers dachten, dankzij de schadelijke effecten van straling.

Twee afzonderlijke studies suggereren dat galactische straling snel biologisch materiaal zou degraderen op het oppervlak van Mars en Jupiter's oceaan-herbergende maan Europa, twee van de hoofddoelen in de zoektocht naar verleden of heden buitenaards leven.

Objecten in het zonnestelsel baden in straling van de zon en grote planeten zoals Jupiter. Maar de grootste doses komen van galactische kosmische stralen (GCR's), die naar binnen komen vanuit verre bronnen zoals exploderende sterren. [6 meest waarschijnlijke plaatsen voor buitenaards leven in het zonnestelsel]

De dikke atmosfeer van de aarde beschermt het leven hier tegen de schadelijke effecten van GCR's. Maar het leven op andere werelden zou niet zoveel geluk hebben; het moderne Mars heeft bijvoorbeeld een dunne atmosfeer en Europa heeft vrijwel geen atmosfeer. Beide werelden worden daarom gebombardeerd door hoge niveaus van straling, wat een doem zou kunnen betekenen voor fossielen die ooit op de oppervlakken van de wereld bestonden.

Denk je dat het leven vandaag op Mars bestaat?

  • Ja - De Rode Planeet wemelt van kleine microben, we hebben ze nog niet gevonden.
  • Ja - een geavanceerde beschaving leeft onder de oppervlakte, waar we ze niet kunnen detecteren.
  • Nee - het leven heeft nooit bestaan ​​op Mars.
  • Nee - Mars had ooit leven, maar die organismen zijn al lang dood.
  • Krijg resultaten Deel dit

Snelle fossiele vernietiging op Mars

Mars is de meest aardachtige wereld in het zonnestelsel. Wetenschappers denken dat Mars ooit een grote oceaan van vloeibaar water had die de planeet miljarden jaren geleden verloor, samen met zijn atmosfeer.

Hoewel wetenschappers het onwaarschijnlijk achten dat er tegenwoordig leven is aan het oppervlak van Mars, hopen veel onderzoekers bewijzen te vinden dat het leven van Mars in het verleden bestond. Dat bewijs zou komen in de vorm van gefossiliseerde micro-organismen of biologische moleculen zoals aminozuren, de bouwstenen van eiwitten.

Maar als dat bewijs gevonden wordt, moeten dergelijke moleculen op Mars of Europa blijven bestaan. Om te controleren of dit waarschijnlijk is, zijn Alexander Pavlov, een planetaire wetenschapper bij NASA's Goddard Space Flight Center in Maryland, en zijn collega's op zoek gegaan naar hoe aminozuren bestand zijn tegen stralingsdoses die vergelijkbaar zijn met die van het oppervlak van Mars. [Ancient Mars Could supported Life (Photos)]

Eerdere studies die alleen aminozuren gedoseerd hebben, vonden dat ze tot 1 miljard jaar onder Marsomstandigheden konden overleven. Het team van Pavlov vermengde de aminozuren echter met rotsachtig materiaal dat vergelijkbaar is met dat op Mars en genereert omstandigheden die een rover eerder zal bemonsteren. De onderzoekers ontdekten dat de aminozuren in slechts 50 miljoen jaar door straling waren afgebroken.

"Meer dan 80 procent van de aminozuren wordt vernietigd voor doseringen van 1 megagray, wat overeenkomt met 20 miljoen jaar," zei Pavlov in maart tijdens een presentatie op de 47e Lunar and Planetary Science Conference in The Woodlands, Texas. "Als we naar oude biomarkers gaan, is dat een heel groot probleem." [The Life on Mars Search: A Photo Time Line]

De wetenschappers combineerden het oppervlaktemonster vervolgens met water om historisch natte gebieden op Mars te simuleren; dit zijn de plaatsen die het meest gunstig zijn voor het leven. Water versnelde de afbraak van de biomarkers en vernietigde sommige in slechts 500.000 jaar en allemaal binnen 10 miljoen jaar.

De kans op het vinden van tekenen van leven in gehydrateerde mineralen nabij het oppervlak van Mars is daarom niet groot, aldus de onderzoekers.

Koude temperaturen vertragen het afbraakproces, maar niet genoeg voor behoud op de lange termijn, aldus de wetenschappers. Materiaal duurde niet meer dan 100 miljoen jaar wanneer het werd blootgesteld aan Mars-achtige GRC-niveaus.

Diep graven

Deze bevindingen zouden slecht nieuws kunnen zijn voor missies die van plan zijn te zoeken naar tekenen van het oude leven op het oppervlak van Mars, aldus de onderzoekers.

"Het is extreem onwaarschijnlijk dat we door de kosmische straling primitieve aminozuurmoleculen in de bovenste 1 meter [3,3 voet] [van de korst] aantreffen," zei Pavlov. "Het zou van cruciaal belang zijn om missies te voorzien van boorcapaciteiten van 2 meter [6,5 m], of landingsplaatsen te kiezen met vers blootgestelde rotsen."

Zulke rotsen zouden van onder de oppervlakte door asteroïde of komeetinslagen zijn geschopt in de afgelopen 10 miljoen jaar, zei hij.

In 2020 zijn het Europees Ruimteagentschap en Rusland van plan om een ​​leven-jagende Mars rover te lanceren die tot 2 meter lager kan boren. De missie zal de tweede fase zijn van de ExoMars-missie; de eerste fase, die bestaat uit een orbiter en een landingsdemonstrator, gelanceerd in maart.

De ExoMars-rover moet locaties kunnen bereiken waar de stralingsschade beperkt is maar niet volledig afwezig, aldus Pavlov.

Te warm op een ijzige maan?

Jupiters maan Europa wordt beschouwd als een van de beste plekken om te zoeken naar het leven buiten de aarde. Een wereldwijde oceaan klotst onder de ijzige schaal van de maan, gevoed door thermische ventilatieopeningen die mogelijk de energie kunnen opwekken die nodig is voor het leven om te evolueren.

NASA wil in de jaren 2020 een flyby-missie naar Europa lanceren, en het bureau overweegt ook om een ​​lander aan het missieprofiel toe te voegen.

De ijskap van Europa wordt gemiddeld gezien kilometers dik, dus een lander kan niet door het ijs boren (behalve misschien op een paar selecte plekken). Maar tekenen van het Europese leven, als het bestaat, kunnen vanuit de oceaan naar de oppervlakte opstijgen.

Europa heeft inderdaad roodachtige oppervlaktekenmerken die zijn geïdentificeerd als zouten, die waarschijnlijk van onderaf kwamen. Wetenschappers hebben ook voorlopig pluimen geïdentificeerd, maar niet bevestigd, zoals die gevonden op Saturnusmaan Enceladus, die waterrijk materiaal - en mogelijk tekenen van leven - van de oceaan naar de oppervlakte kon schieten.

Net als Pavlov was Luis Teodoro, een planetaire wetenschapper bij NASA's Ames Research Centre in Californië, bezig met GCR-straling en hoe doseringen de jacht op het leven zouden kunnen beïnvloeden. Maar Teodoro richtte zich op Europa, niet op Mars.

Teodoro ontdekte dat de condities van de maan op Europa vergelijkbaar waren met die op de Rode Planeet.

"Straling zal bij Europa een grote rol gaan spelen op de bovenste paar meter - eigenlijk, naar ik durf te zeggen, tientallen meters - van het oppervlak van Europa," zei Teodoro op dezelfde conferentie.

Hij zei dat zijn simulaties suggereren dat winterharde 'extremofiele' microben in sommige van de ruwste omgevingen van de aarde niet meer dan 150.000 jaar zouden overleven in de bovenste 3,3 voet (1 m) van Europa's ijskorst. Organische biomarkers begraven binnen 3,3 meter van het oppervlak zouden slechts 1 tot 2 miljoen jaar duren, zei hij.

"Als we een landeron op het oppervlak van Europa willen plaatsen om te controleren of het leven daar is, zullen we hoogstwaarschijnlijk iets vernielen - verminkte materialen, voornamelijk organische stoffen - uit deze enorme stralingsdosis", zei hij.

Er is echter hoop dat verse oppervlakte-ijsafzettingen nog steeds biomarkers kunnen bevatten die wetenschappers met succes als leven kunnen identificeren. Het is dus belangrijk om te bepalen of Europa inderdaad pluimen spuit die vers materiaal naar de oppervlakte brengen, zei Teodoro.

Europa wordt ook blootgesteld aan een andere stralingsbron die aarde en Mars vermijden: de straling van Jupiter. Teodoro zei dat hij van plan is om de effecten van de doses van Jupiter in toekomstige modellen op te nemen.

Voor nu lijkt zijn onderzoek echter te suggereren dat jagen op bestaand leven of fossielen op de ijsmaan een uitdaging kan blijven. Maar Teodoro zei dat hij de coole wereld nog niet volledig heeft opgegeven.

"Misschien vertelt dit ons allemaal dat het leven niet aan de oppervlakte is", zei hij en sprak de hoop uit dat het bewijs van buitenaardse organismen in plaats daarvan onder het ijs ligt.