新しい研究は、火星の惑星全体の砂嵐が生命に有害な腐食性化学物質の雪を作成する可能性があることを示唆しています。その後、元素は過酸化水素分子に再形成され、生命に関連する有機分子を破壊する雪として地面に落下します。この有毒な化学物質は、火星の土壌の最上層に集中し、生命の存続を妨げている可能性があります。
ジャーナルアストロバイオロジーの最新号で発表された2つの新しい研究によると、火星を赤いマントルで周期的に覆う惑星全体の砂嵐は、過酸化水素を含む腐食性化学物質の雪を生成している可能性があります。 。
カリフォルニア大学バークレー校の物理学者、グレゴリーT 。Delory、論文の最初の著者。これらの化学物質が過去30億年にわたって定期的に生産されていた場合、火星はおそらく乾燥して埃っぽく、表面の土壌に蓄積された過酸化物は「私たちの知る限りの生命」を殺すレベルまで蓄積した可能性があります。
「本当の場合、これは1970年代にバイキング着陸船によって行われた土壌測定の解釈に大きな影響を与えます」とUCバークレーの宇宙科学研究所の上級研究員であるDeloryは述べました。 NASAが1975年に打ち上げた2隻の宇宙船で構成されるバイキングミッションの主な目標は、火星の赤い土に生命の兆候がないかテストすることでした。 1976年に、宇宙船に乗った2人の着陸船は火星の表面に落ち着き、栄養素と水を土に加えてガス生産を嗅ぐことを含む4つの別々のテストを行いました。
ガスはほんの短時間しか発生せず、他の機器では生命が存在する場合に予想される有機物質の痕跡が見つからなかったため、テストは決定的ではありませんでした。これらの結果は生命の存在よりも化学反応を示しているとデロリー氏は述べた。
「火星に生命が存在するかどうかについてはまだ陪審は出ていないが、火星が土壌中で非常に化学的に反応性の高い状態にあることは明らかである」と彼は言った。 「火星の土壌と粉塵に含まれる酸化剤が原因で、乗組員や設備に影響を与える長期的な腐食効果が発生する可能性があります。」
総じて、彼は、「強い紫外線への曝露、低温、水不足、土壌中の酸化剤は、どんな微生物も火星で生き残ることを困難にするだろう」と述べた。
アストロバイオロジーの6月号に掲載されたDeloryとその同僚による記事は、嵐と小さな竜巻で発生した電場がダストデビルと呼ばれ、二酸化炭素と水分子を分離し、過酸化水素またはより複雑なスーパーオキシドとして再結合できることを示しています。これらの酸化剤はすべて、生命に関連する有機分子を含む他の分子と容易に反応して破壊します。
Deloryが共同執筆した2番目の論文では、嵐の間にこれらの酸化剤が形成されて地面近くの濃度に達し、結露して降雪して土壌の最上層を汚染する可能性があることを示しています。ミシガン大学の大気海洋科学部の主執筆者であるスシルK.アトレイヤによると、スーパーオキシダントは火星の有機物を破壊するだけでなく、大気からのメタンの損失を加速させる可能性があります。
2つの論文の共著者は、NASAゴダード宇宙飛行センターからです。ミシガン大学;デューク大学;アラスカ大学、フェアバンクス。 SETI研究所;サウスウェスト研究所;ワシントン大学シアトル;イギリスのブリストル大学。
デロリーと彼の同僚は、アメリカ南西部のダストデビルを研究して、このような嵐の中で電気がどのように生成され、電界が空気中の分子、特に薄い火星の大気中の分子にどのように影響するかを理解しています。
「私たちは、惑星がそこに発達した生命であろうと、そこにもたらす生命であろうと、惑星を居住可能または居住不可能にする特徴を見ようとしています」と彼は言った。
これらの研究に基づいて、彼と彼の同僚は、プラズマ物理学モデルを使用して、嵐の間に互いにこすり合っているダスト粒子がどのように正と負に帯電するかを理解しました。 。火星での雷放電の証拠はありませんが、ダストストームで荷電粒子が分離するときに生成される電界は、分子をばらばらにするのに十分な速度まで電子を加速する可能性があるとDelory氏と同僚は発見しました。
「私たちのフィールドワークから、強い電場が地球上の砂塵嵐によって生成されることがわかります。また、実験室の実験と理論的研究は、火星の嵐の間に火星の大気の状態も強い電場を生成するはずであることを示しています。
火星の大気では水蒸気と二酸化炭素が最も一般的な分子であるため、形成される可能性が最も高いイオンは水素、ヒドロキシル（OH）、一酸化炭素（CO）です。 2番目の研究によると、それらの組換えの1つの生成物は過酸化水素（H2O2）です。十分に高い濃度では、過酸化物は凝縮して固体になり、空気から落下します。
このシナリオがその歴史の大部分で火星で起こったならば、土壌に蓄積された過酸化物が生命を探すバイキングの実験をだましていた可能性があります。着陸船のラベル付きリリースとガス交換実験では、火星の土壌に水と栄養素が追加されたときにガスが検出されましたが、着陸船の質量分析実験では有機物は検出されませんでした。
当時、研究者たちは、土壌中の非常に反応性の高い化合物、おそらく過酸化水素またはオゾンが測定値を生成し、生物の応答を模倣している可能性があることを示唆しました。他の人たちは、これらのオキシダントの可能な供給源を提案しました：火星の薄い大気のために、より強い太陽からの紫外線によって触媒される大気中の化学反応。しかし、予測レベルはバイキングの結果を出すのに必要なレベルよりもはるかに低かった。
火星では一般的であるように見える、ダストストームとダストデビルによるオキシダントの生成は、バイキングの観測を引き起こすのに十分であろうとデロリーは言った。 30年前、一部の研究者は、ダストストームが地球の雷雨のように電気的にアクティブである可能性、およびこれらのストームが新しい反応性化学の原因である可能性を検討しました。しかし、これはこれまでテストできませんでした。
「過酸化物の存在は、火星での困難を説明するかもしれませんが、大気の化学と惑星の土壌について私たちがまだ理解していないことがたくさんあります」と彼は言った。
チームメンバーによると、理論は、将来の火星探査車または着陸船の大気化学システムと連携して動作する電界センサーによってさらにテストされる可能性があります。
チームには、ミシガン大学のDelory、Atreya、Farrell、およびNilton RennoとAh-San Wongが含まれます。デューク大学、ダラム、NCのスティーブンカマー;アラスカ大学のデイビス・セントマン。カリフォルニア州マウンテンビューにあるSETI研究所のジョン・マーシャル。テキサス州サンアントニオにあるサウスウェスト研究所のスコット・ラフキン。ワシントン大学のDavid Catling。
この研究は、NASAの火星の基礎研究プログラムとNASAゴダード内部機関資金によって資金提供されました。
元のソース：UCバークレーニュースリリース
