• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Oron för att sprida jordmikrober bör inte bromsa sökandet efter liv på Mars

    Vikingalandarna på 1970 -talet var de sista som letade direkt efter livet på Mars. Upphovsman:NASA/JPL, CC BY

    Det kanske inte är någon större fråga än om vi är ensamma i vårt solsystem. När vårt rymdfarkoster hittar nya ledtrådar om förekomsten av flytande vatten nu eller tidigare på Mars, möjligheten till något slags liv där ser mer troligt ut. På jorden, vatten betyder liv, och det är därför utforskningen av Mars styrs av tanken att följa vattnet.

    Men sökandet efter liv på Mars är parat med massor av starka varningar om hur vi måste sterilisera vårt rymdfarkoster för att undvika att förorena vår grannplanet. Hur kommer vi att veta vad som är Mars -infödda om vi oavsiktligt planterar platsen med jordens organismer? En populär analogi påpekar att européerna omedvetet förde smittkoppor till den nya världen, och de tog hem syfilis. Liknande, det argumenteras, våra robotutforskningar kan förorena Mars med markbundna mikroorganismer.

    Som en astrobiolog som forskar om tidiga Mars miljöer, Jag föreslår att dessa argument är missvisande. Den nuvarande risken för kontaminering via obemannade robotar är faktiskt ganska låg. Men föroreningar kommer att bli oundvikliga när astronauterna kommer dit. NASA, andra byråer och den privata sektorn hoppas kunna skicka mänskliga uppdrag till Mars under 2030 -talet.

    Rymdorganisationer har länge prioriterat att förhindra kontaminering över vår jakt på liv på Mars. Nu är det dags att omvärdera och uppdatera denna strategi - innan människor kommer dit och oundvikligen introducerar jordorganismer trots våra bästa ansträngningar.

    Vad planetariska skyddsprotokoll gör

    Argument som kräver extra försiktighet har genomsyrat Mars utforskningsstrategier och lett till skapandet av specifika riktlinjer, kallas planetariska skyddsprotokoll.

    Strikta rengöringsförfaranden krävs på våra rymdfarkoster innan de får prova regioner på Mars som kan vara en livsmiljö för mikroorganismer, antingen infödda till Mars eller förda dit från jorden. Dessa områden är märkta av planetariska skyddskontor som "Särskilda regioner".

    Mikrobiologer samlar ofta prover från golvet i rena rum under rymdfarkoster. Upphovsman:NASA/JPL-Caltech, CC BY

    Oron är att annat, terrestriska inkräktare kan äventyra det potentiella Mars -livet. De kan också förvirra framtida forskare som försöker skilja mellan alla inhemska Mars -livsformer och liv som kom som förorening från jorden via dagens rymdfarkoster.

    Den sorgliga konsekvensen av denna politik är att rymdskeppsprogrammen Mars på flera miljarder dollar som drivs av rymdorganisationer i väst inte proaktivt har letat efter liv på planeten sedan slutet av 1970-talet.

    Det var då NASA:s vikinglandare gjorde det enda försöket någonsin att hitta liv på Mars (eller på någon planet utanför jorden, för den delen). De utförde specifika biologiska experiment för att leta efter bevis för mikrobiellt liv. Sedan dess, att begynnande biologisk utforskning har övergått till mindre ambitiösa geologiska undersökningar som bara försöker visa att Mars tidigare var "beboelig", vilket betyder att det hade förutsättningar som sannolikt skulle kunna stödja livet.

    Ännu värre, om en dedikerad livssökande rymdfarkost någonsin kommer till Mars, planetarisk skyddspolitik kommer att göra det möjligt att söka efter liv överallt på Mars yta, utom på de platser vi misstänker att livet kan existera:de särskilda regionerna. Oron är att prospektering kan förorena dem med markbundna mikroorganismer.

    Kan jordlivet nå det på Mars?

    Tänk igen på européerna som först reste till den nya världen och tillbaka. Ja, smittkoppor och syfilis reste med dem, mellan människorna, bor i varma kroppar på tempererade breddgrader. Men den situationen är irrelevant för Mars utforskning. Varje analogi som tar upp möjliga biologiska utbyten mellan jorden och Mars måste beakta den absoluta kontrasten i planéernas miljöer.

    En mer exakt analogi skulle vara att föra 12 asiatiska tropiska papegojor till den venezuelanska regnskogen. Om 10 år kan vi med stor sannolikhet ha en invasion av asiatiska papegojor i Sydamerika. Men om vi tar med samma 12 asiatiska papegojor till Antarktis, om 10 timmar har vi 12 döda papegojor.

    Dr Carl Sagan poserar med en modell av vikingalandaren i Death Valley, Kalifornien. Upphovsman:NASA, CC BY

    Vi skulle anta att alla inhemska liv på Mars borde vara mycket bättre anpassade till Mars stress än jordens liv är, och därför skulle utkonkurrera eventuella terrestriska nykomlingar. Mikroorganismer på jorden har utvecklats för att trivas i utmanande miljöer som saltskorpa i Atacama -öknen eller hydrotermiska ventiler på djupa havsbotten. På samma sätt, we can imagine any potential Martian biosphere would have experienced enormous evolutionary pressure during billions of years to become expert in inhabiting Mars' today environments. The microorganisms hitchhiking on our spacecraft wouldn't stand much of a chance against super-specialized Martians in their own territory.

    So if Earth life cannot survive and, viktigast, reproduce on Mars, concerns going forward about our spacecraft contaminating Mars with terrestrial organisms are unwarranted. This would be the parrots-in-Antarctica scenario.

    Å andra sidan, perhaps Earth microorganisms can, faktiskt, survive and create active microbial ecosystems on present-day Mars – the parrots-in-South America scenario. We can then presume that terrestrial microorganisms are already there, carried by any one of the dozens of spacecraft sent from Earth in the last decades, or by the natural exchange of rocks pulled out from one planet by a meteoritic impact and transported to the other.

    I detta fall, protection protocols are overly cautious since contamination is already a fact.

    Technological reasons the protocols don't make sense

    Another argument to soften planetary protection protocols hinges on the fact that current sterilization methods don't actually "sterilize" our spacecraft, a feat engineers still don't know how to accomplish definitively.

    The cleaning procedures we use on our robots rely on pretty much the same stresses prevailing on the Martian surface:oxidizing chemicals and radiation. They end up killing only those microorganisms with no chance of surviving on Mars anyway. So current cleaning protocols are essentially conducting an artificial selection experiment, with the result that we carry to Mars only the most hardy microorganisms. This should put into question the whole cleaning procedure.

    Bacterial species Tersicoccus phoenicis is found in only two places:clean rooms in Florida and South America where spacecraft are assembled for launch. Upphovsman:NASA/JPL-Caltech, CC BY

    Ytterligare, technology has advanced enough that distinguishing between Earthlings and Martians is no longer a problem. If Martian life is biochemically similar to Earth life, we could sequence genomes of any organisms located. If they don't match anything we know is on Earth, we can surmise it's native to Mars. Then we could add Mars' creatures to the tree of DNA-based life we already know, probably somewhere on its lower branches. And if it is different, we would be able to identify such differences based on its building blocks.

    Mars explorers have yet another technique to help differentiate between Earth and Mars life. The microbes we know persist in clean spacecraft assembly rooms provide an excellent control with which to monitor potential contamination. Any microorganism found in a Martian sample identical or highly similar to those present in the clean rooms would very likely indicate contamination – not indigenous life on Mars.

    The window is closing

    On top of all these reasons, it's pointless to split hairs about current planetary protection guidelines as applied to today's unmanned robots since human explorers are on the horizon. People would inevitably bring microbial hitchhikers with them, because we cannot sterilize humans. Contamination risks between robotic and manned missions are simply not comparable.

    Whether the microbes that fly with humans will be able to last on Mars is a separate question – though their survival is probably assured if they stay within a spacesuit or a human habitat engineered to preserve life. But no matter what, they'll definitely be introduced to the Martian environment. Continuing to delay the astrobiological exploration of Mars now because we don't want to contaminate the planet with microorganisms hiding in our spacecrafts isn't logical considering astronauts (and their microbial stowaways) may arrive within two or three decades.

    Prior to landing humans on Mars or bringing samples back to Earth, it makes sense to determine whether there is indigenous Martian life. What might robots or astronauts encounter there – and import to Earth? More knowledge now will increase the safety of Earth's biosphere. Trots allt, we still don't know if returning samples could endanger humanity and the terrestrial biosphere. Perhaps reverse contamination should be our big concern.

    The main goal of Mars exploration should be to try to find life on Mars and address the question of whether it is a separate genesis or shares a common ancestor with life on Earth. I slutet, if Mars is lifeless, maybe we are alone in the universe; but if there is or was life on Mars, then there's a zoo out there.

    Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com