Kami mungkin telah membunuh satu-satunya kehidupan yang kami temukan di Mars

Saya baru-baru ini diundang untuk berbicara di a Simposium diselenggarakan oleh Royal Palace Foundation di Amsterdam, yang dua kali setahun menghadirkan para ahli untuk membahas beberapa topik penting seperti pandemi COVID atau pekerjaan masa depan. Pertemuan musim panas ini adalah tentang pencarian kehidupan di luar bumi. Sementara saya fokus meneliti tata surya kita, Sarah Seager dari Massachusetts Institute of Technology mempresentasikan idenya tentang cara mencari kehidupan di planet yang mengorbit bintang lain.

Selama percakapan kami dan diskusi selanjutnya, saya memberikan saran yang pasti akan dianggap provokatif oleh beberapa orang: bahwa kami sudah selesai Kehidupan ada di Mars lebih dari 50 tahun yang lalu – tetapi kami tidak sengaja membunuhnya.

Eksperimen penyelidikan Viking

Pada pertengahan 1970-an, NASA mengirim dua penjelajah Viking ke permukaan Mars, dilengkapi dengan instrumen Satu-satunya eksperimen deteksi kehidupan yang dilakukan di planet lain. Hasil tes tersebut sangat membingungkan pada saat itu dan tetap demikian sampai sekarang. Sementara beberapa percobaan pelepasan berlabel (yang menguji metabolisme mikroba) dan percobaan pirolisis (yang menguji sintesis organik) pada awalnya positif untuk kehidupan, percobaan pertukaran gas tidak.

Pendarat Viking juga menyertakan detektor senyawa organik. Itu melihat jumlah jejak bahan organik terklorinasi, yang ditafsirkan pada saat itu sebagai akibat polusi dari tanah. Ini mendorong ilmuwan proyek Viking Gerald Sovine untuk mengucapkan kata-katanya yang terkenal, “Tidak ada tubuh, tidak ada kehidupan.” Dengan kata lain, kehidupan Mars tidak akan ada tanpa senyawa organik. Jadi Sovine menyimpulkan, seperti kebanyakan sarjana lain pada masa itu, bahwa Proyek Viking negatif tentang keberadaan kehidupan, atau paling tidak meyakinkan.

Dalam setengah abad sejak itu, gambarannya telah banyak berubah. Delapan pendarat dan satu penjelajah telah menjelajahi permukaan Mars dengan lebih detail. Terima kasih 2008 Phoenix Lander, dan untuk konfirmasi nanti oleh keingintahuan Dan kegigihan Rovers, kami tahu itu Faktanya, senyawa organik asli ditemukan di Mars. Namun, itu dalam bentuk terklorinasi – bukan seperti yang diharapkan para ilmuwan Zaman Viking – dan kita tidak tahu apakah itu berasal dari proses biologis atau dari beberapa Reaksi kimia abiotik Itu tidak ada hubungannya dengan kehidupan. Namun, orang mungkin bertanya-tanya bagaimana reaksi Soffen hari ini: apakah dia masih akan mengatakan dengan tegas bahwa hasil Viking negatif?

kematian oleh air

Pada saat pendaratan, para ilmuwan hanya memiliki sedikit pemahaman tentang lingkungan Mars. Karena Bumi adalah planet berair, tampaknya masuk akal jika menambahkan air dapat membujuk kehidupan untuk terwujud di lingkungan Mars yang sangat kering. Kalau dipikir-pikir, mungkin saja pendekatan ini adalah hal yang sangat bagus. Apa yang saya dan peneliti lain telah pelajari di tempat-tempat yang sangat gersang di Bumi, seperti Gurun Atacama di Chili, adalah bahwa ada kemajuan bertahap dalam bentuk kehidupan seiring dengan semakin keringnya habitat.

Pada akhir perkembangan ini Anda temukan Mikroba yang hidup seluruhnya di dalam batuan garam. Organisme tangguh ini mendapat manfaat dari proses yang kita sebut higroskopisitas, di mana garam tertentu menarik air langsung dari kelembapan relatif udara. (Ini adalah proses yang sama yang membuat garam meja menggumpal saat Anda membiarkannya terpapar ke udara.) Karena alasan ini, mikroba yang hidup di dalam batuan garam Atacama sama sekali tidak membutuhkan hujan—hanya sejumlah tertentu kelembaban di atmosfer.

Sekarang mari kita tanyakan apa yang akan terjadi jika Anda menuangkan air ke mikroba yang beradaptasi dengan kekeringan ini. Bisakah itu membingungkan mereka? Secara teknis, kita dapat mengatakan bahwa kita terlalu melembabkannya, tetapi secara sederhana, itu seperti melembabkannya secara berlebihan. Seolah-olah sebuah pesawat luar angkasa alien menemukan Anda berkeliaran setengah mati di padang pasir, dan calon penyelamat Anda memutuskan, “Manusia membutuhkan air. Mari tempatkan manusia di tengah lautan untuk menyelamatkannya!” Itu juga tidak akan berhasil .

Banyak eksperimen Viking yang melibatkan pemberian air ke sampel tanah, yang mungkin menjelaskan hasil yang membingungkan. Mikroba Mars diduga dikumpulkan untuk percobaan peluncuran rahasia mungkin tidak bisa menangani jumlah air dan mati setelah beberapa saat. Sebagian besar percobaan pirolisis dilakukan dalam kondisi kering, berbeda dengan percobaan lainnya. Percobaan pertama positif seumur hidup jika dibandingkan dengan percobaan kontrol yang dilakukan kemudian, yang dirancang agar tidak ada biologi yang terlibat. Menariknya, satu-satunya lari yang dilakukan dalam kondisi basah memiliki sinyal yang lebih rendah daripada pengontrol.

Mengikuti garis pemikiran ini, kita harus bertanya apakah tanah Mars yang diuji oleh Viking memang mengandung garam higroskopis, dan apakah kelembapan relatif di lokasi tersebut cukup tinggi. Bangsa Viking mendarat di wilayah khatulistiwa Mars yang kandungan garam di tanahnya agak rendah. Tetapi ada banyak hidrogen peroksida dan perklorat di dalam tanah, dan keduanya merupakan senyawa yang sangat higroskopis. Juga, Viking memperhatikan bahwa ada kabut di Mars – yang berarti kelembapan 100%. Pada prinsipnya, kelembaban relatif pada pagi dan sore hari cukup tinggi bagi mikroba untuk menyerap kelembaban.

Harapan hidrogen peroksida

Lebih dari 15 tahun yang lalu, kolega saya Job dan saya adalah seorang hotcooper Ini mengangkat tingkat spekulasi ilmiah tentang hal ini Dengan mengambil perspektif berbeda pada hasil membingungkan Viking. Kami menyarankan bahwa kehidupan mikroba di Mars mungkin mengandung hidrogen peroksida dalam sel mereka – sebuah adaptasi evolusioner yang memungkinkan mereka mengambil air langsung dari atmosfer. Campuran itu juga memiliki keuntungan lain, seperti menjaga cairan air pada suhu beku di Mars, dan mencegah pembentukan kristal es yang akan merusak sel.

Sementara hidrogen peroksida digunakan dalam konsentrasi tinggi untuk pembersihan dan sterilisasi, banyak Mikroba di mulut Anda, misalnya streptokokus; Dan laktobasilus, Hidrogen peroksida diproduksi secara alami, bersama dengan yang lainnya, seperti Neisseria sicca dan Haemophilus segnis, yang Anda gunakan. Kumbang pengebom menyemprotkan larutan hidrogen peroksida 25% pada apa pun yang mengganggunya. Maksud saya adalah hidrogen peroksida tidak bertentangan dengan kehidupan.

Jika kita berhipotesis bahwa kehidupan penduduk asli Mars mungkin telah beradaptasi dengan lingkungannya dengan memasukkan hidrogen peroksida ke dalam selnya, ini dapat menjelaskan temuan Viking. Instrumen yang digunakan untuk mendeteksi senyawa organik (disebut kromatografi gas-spektrometer massa) memanaskan sampel tanah sebelum dianalisis. Jika sel-sel Mars mengandung hidrogen peroksida, itu akan membunuh mereka. Terlebih lagi, itu akan menyebabkan hidrogen peroksida bereaksi dengan molekul organik apa pun di sekitarnya untuk menghasilkan karbon dioksida dalam jumlah besar – persis seperti yang terdeteksi oleh instrumen.

Misi baru ke Mars

Seperti yang saya katakan sebelumnya, kita membutuhkan misi baru ke Mars Terutama didedikasikan untuk penemuan kehidupan Untuk menguji hipotesis ini dan lain-lain. Itu harus menjelajahi kemungkinan habitat di Mars seperti Dataran Tinggi Selatan, di mana kehidupan dapat bertahan di bebatuan garam di dekat permukaan. Kita bahkan mungkin dapat mencapai bebatuan ini tanpa menggali—keunggulan yang sangat besar dalam hal kompleksitas dan biaya teknik. Saya tidak sabar menunggu Anda memulai misi seperti ini.