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    I microbi potrebbero sopravvivere all'aria sottile di Marte

    Un'impressione artistica di come sarebbe potuto apparire Marte con l'acqua, quando qualsiasi potenziale microbi marziano si sarebbe evoluto. Credito:ESO/M. Kornmesser

    I microbi che si collocano tra gli organismi più semplici e antichi sulla Terra potrebbero sopravvivere all'aria estremamente rarefatta di Marte, trova un nuovo studio.

    La superficie marziana è attualmente fredda e secca, ma ci sono molte prove che suggeriscono che i fiumi, laghi e mari coprivano il Pianeta Rosso miliardi di anni fa. Poiché c'è vita praticamente ovunque ci sia acqua liquida sulla Terra, gli scienziati hanno suggerito che la vita potrebbe essersi evoluta su Marte quando era bagnato, e la vita potrebbe essere lì anche adesso.

    "In tutti gli ambienti che troviamo qui sulla Terra, c'è una sorta di microrganismo in quasi tutti loro, "ha detto Rebecca Mickol, un astrobiologo presso l'Arkansas Center for Space and Planetary Sciences presso l'Università dell'Arkansas a Fayetteville, e l'autore principale dello studio. "È difficile credere che non ci siano altri organismi là fuori anche su altri pianeti o lune".

    Mickol e il suo team hanno dettagliato le loro scoperte nel documento, "Tolleranza alla bassa pressione dei metanogeni in un ambiente acquoso:implicazioni per la vita nel sottosuolo su Marte, " che è stato pubblicato sulla rivista Origini della vita ed evoluzione delle biosfere .

    Precedenti ricerche hanno rilevato metano, la più semplice molecola organica, nell'atmosfera marziana. Mentre ci sono modi abiotici per produrre metano, come l'attività vulcanica, gran parte di questo incolore, inodore, il gas infiammabile nell'atmosfera terrestre è prodotto dalla vita, come il bestiame che digerisce il cibo.

    "Uno dei momenti emozionanti per me è stato il rilevamento del metano nell'atmosfera marziana, " Ha detto Mickol. "Sulla Terra, la maggior parte del metano è prodotto biologicamente da organismi passati o presenti. Lo stesso potrebbe essere vero per Marte. Certo, ci sono molte possibili alternative al metano su Marte ed è ancora considerato controverso. Ma questo non fa che aumentare l'eccitazione".

    I metanogeni contenuti in queste provette, che conteneva anche nutrienti per la crescita, sabbia e acqua, è sopravvissuto quando sottoposto a cicli di gelo-disgelo marziano. Credito:Rebecca Mickol

    Sulla terra, microbi noti come metanogeni producono metano, noto anche come gas naturale. I metanogeni vivono tipicamente in paludi e paludi, ma si possono trovare anche nelle viscere dei bovini, termiti e altri erbivori, così come nella materia organica morta e in decomposizione.

    I metanogeni sono tra gli organismi più semplici e antichi della Terra. Questi microrganismi sono anaerobi, il che significa che non richiedono ossigeno. Anziché, spesso si affidano all'idrogeno per l'energia, e l'anidride carbonica è la principale fonte di atomi di carbonio che usano nella creazione di molecole organiche.

    Il fatto che i metanogeni non richiedano né ossigeno né fotosintesi significa che potrebbero vivere appena sotto la superficie marziana, schermato dai duri livelli di radiazioni ultraviolette sul Pianeta Rosso. Questo potrebbe renderli candidati ideali per la vita su Marte.

    Però, l'area appena sotto la superficie di Marte è esposta a pressioni atmosferiche estremamente basse, normalmente considerato inospitale per la vita. La pressione superficiale su Marte varia in media da un centesimo a un millesimo di quella della pressione superficiale della Terra nel corso dell'anno marziano, troppo basso perché l'acqua liquida possa durare in superficie. In un'aria così rarefatta, l'acqua bolle facilmente. (In contrasto, la pressione nel punto più alto della superficie terrestre, la vetta dell'Everest, è circa un terzo di quella della pressione superficiale terrestre a livello del mare.)

    Per vedere se i metanogeni potrebbero sopravvivere ad un'aria così rarefatta, Mickol e Timothy Kral, l'autore senior dello studio e un astrobiologo presso l'Università dell'Arkansas a Fayetteville, sperimentato con quattro specie di metanogeni. Essi includevano:Methanothermobacter wolfeii, Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicicum, e Methanococcus maripaludis. Precedenti esperimenti su queste quattro specie nel corso di oltre 20 anni hanno generato molti dati su questi organismi e sui loro tassi di sopravvivenza in condizioni marziane simulate.

    La serie più recente di esperimenti, che durò circa un anno, ha coinvolto la crescita dei microbi in provette all'interno di liquidi come proxy per i fluidi che potenzialmente fluiscono attraverso le falde acquifere sotterranee di Marte. I microbi sono stati alimentati con gas idrogeno, e i liquidi furono coperti con tamponi di cotone, che a loro volta erano ricoperti di terra che simulava ciò che si poteva trovare sulla superficie marziana. L'interno di ciascuna provetta è stato quindi sottoposto a basse pressioni.

    Gli studenti laureati Rebecca Mickol e Navita Sinha si preparano a caricare i metanogeni nella Pegasus Chamber ospitata in W.M. Laboratorio Keck. Credito:Università dell'Arkansas

    L'ossigeno uccide questi metanogeni, e mantenendo una pressione bassa, ambiente privo di ossigeno "è stato un compito difficile, " disse Mickol. Inoltre, l'acqua evapora rapidamente a bassa pressione, che può limitare la durata degli esperimenti e può anche intasare il sistema del vuoto con acqua.

    Nonostante questi problemi, i ricercatori hanno scoperto che tutti questi metanogeni sono sopravvissuti a esposizioni di durata variabile da 3 a 21 giorni a pressioni fino a circa sei millesimi della pressione superficiale terrestre. "Questi esperimenti mostrano che per alcune specie, la bassa pressione potrebbe non avere alcun effetto sulla sopravvivenza dell'organismo, " ha detto Mickol.

    Gli scienziati stanno anche misurando il metano per vedere se i metanogeni crescono attivamente a bassa pressione e producono metano.

    "Il prossimo passo è includere anche la temperatura, " Ha detto Mickol. "Marte è molto, molto freddo, spesso scende a -100ºC (-212ºF) di notte, e qualche volta, nel giorno più caldo dell'anno, a mezzogiorno, la temperatura può superare lo zero. Avremmo eseguito i nostri esperimenti appena sopra lo zero, ma la temperatura fredda limiterebbe l'evaporazione del mezzo liquido e creerebbe un ambiente più simile a Marte".

    Mickol ha sottolineato che questi esperimenti non dimostrano che la vita esiste su altri pianeti. "Detto ciò, con l'abbondanza di vita sulla Terra, in tutti i diversi estremi degli ambienti che si trovano qui, è del tutto possibile che esista vita - batteri o minuscoli microrganismi - da qualche altra parte nell'Universo, " ha detto. "Stiamo solo cercando di esplorare questa idea."

    Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Astrobiology Magazine della NASA. Esplora la Terra e oltre su www.astrobio.net.




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