Det ser fredelig ut på overflaten av Mars. Men en ny studie tyder på at forholdene på Mars vil være den rene giften for bakterier.  (Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS)
Det ser fredelig ut på overflaten av Mars. Men en ny studie tyder på at forholdene på Mars vil være den rene giften for bakterier. (Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Giftig cocktail på overflaten av Mars sår tvil om muligheter for liv

Forholdene på overflaten av Mars kan være ren gift for bakterier, viser nye eksperimenter. Dermed sår forskere tvil om det kan finnes liv der.

Publisert

Om studien

I et nytt eksperiment har forskere fra University of Edinburgh oppdaget at når de kjemiske stoffene perklorater (mer presist magnesium-perklorater) blir bestrålt med kortbølget UV-stråling, kan det ta livet av bakterier.

Eksperimentet skulle etterligne forholdene på Mars – altså samme perkloratkonsentrasjon (0,6 vektprosent av overflatejorden), samme type UV-stråling (kortbølget) og samme type overflate (en miks av støv og stein).

Forskerne mener at to andre stoffer (jernoksider og hydrogenperoksid) bidrar til å gjøre Mars-forholdene ekstra giftige for bakterier.

Kilde: Scientific Reports, Kai Finster

På Mars-overflaten finnes det mye av de kjemiske stoffene som kalles perklorater.

Nye eksperimenter viser at de kan ta livet av noen av jordens mest seiglivede bakterier. Det kan innebære at det ikke finnes noe liv på den røde planeten, mener de britiske forskerne bak studien.

– Observasjonene våre viser at overflaten på Mars er ytterst skadelig for celler, skriver forskerne i studien, som er publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Scientific Reports.

Gode nyheter for forurensning av Mars

Ifølge forskerne er det den kraftige ultrafiolette strålingen på Mars som gjør at perkloratene blir giftige.

– Perklorater kan bli «aktivert» av UV-lys og drepe bakterier, forklarer Jennifer Wadsworth, som er postdoktor ved University of Edinburgh og hovedforskeren bak studien.

Den danske astrobiologen Kai Finster er enig i at de nye resultatene gir dårlige sjanser for at bakterier og annet liv, som vi kjenner det fra jorden, kan overleve på overflaten av Mars.

Gode nyheter for forurensning

Romfartøyet Phoenix var det første som fant perklorater på Mars, i 2008. Siden er funnet også bekreftet av Mars-roveren Curiosity. Perklorater er kjemiske stoffer som blant annet er kjent for å bli brukt som ingrediens i drivstoff til romfartøy. På jorden studeres forurensning med perklorater grundig fordi de kan påvirke menneskers helse. (Kunstnerillustrasjon: NASA/Corby Waste)
Romfartøyet Phoenix var det første som fant perklorater på Mars, i 2008. Siden er funnet også bekreftet av Mars-roveren Curiosity. Perklorater er kjemiske stoffer som blant annet er kjent for å bli brukt som ingrediens i drivstoff til romfartøy. På jorden studeres forurensning med perklorater grundig fordi de kan påvirke menneskers helse. (Kunstnerillustrasjon: NASA/Corby Waste)

Det høres kanskje nedslående ut, men hvis man bekymrer seg for forurensning av planeten, er det faktisk gode nyheter.

– Når man sender fartøyer og instrumenter opp til Mars, risikerer man å forurense planeten med bakterier fra jorden. Det har vært en viss bekymring for at de vil kunne overleve på Mars og lure oss en dag, slik at vi tror vi har funnet liv der oppe. 

– Men denne studien viser at risikoen er ganske liten. Bakteriene vil dø på overflaten av Mars, sier Finster, som forsker på mulighetene for liv på Mars ved Aarhus Universitet. Han har ikke vært med på den nye studien.

Fortsatt muligheter for liv

Selv om forholdene på Mars er dødelige for mikroorganismer fra jorden, er det ikke helt håpløst.

– Vi vet at evolusjonen finner på kreative løsninger. Hvis det finnes organismer som har oppstått på Mars, kan de ha utviklet og tilpasset seg til ekstreme forhold, sier Kai Finster, som er professor ved Institut for Bioscience ved Aarhus Universitet.

Forskerne har lenge visst at det finnes perklorater på Mars. De kjemiske stoffene ble første gang funnet på den røde planeten i 2008 av den amerikanske romsonden Phoenix. Opprinnelig ble det oppfattet som positivt for sjansene for å finne liv på Mars.

– Vi vet blant annet at bakterier på jorden kan bruke perklorater i stedet for oksygen, sier Finster.

I den nye studien oppdaget forskerne imidlertid at perklorater ble farlig for bakterier i kombinasjon med UV-lys.

I et laboratorieeksperiment ble bakterier utsatt for de samme høye konsentrasjonene av perklorater, og det samme kortbølgede UV-lyset. Det var en dødelig kombinasjon.

– I stedet for å la bakterier kunne puste, er perklorater en giftig cocktail, sier Finster.

Derfor dør bakteriene

Jennifer Wadsworth forklarer at UV-lyset antagelig påvirker perkloratene slik at de blir konvertert til nye, giftige stoffer.

– Vi tror at UV-lyset får perkloratene til å brytes ned til et annet molekyl som er dødbringende for bakterier, skriver Jennifer Wadsworth i en e-post.

En mulighet er at perkloratene blir konvertert til stoffet hypokloritt.

– Hypokloritt er et stoff vi kjenner fra husholdningen, der det blir brukt som blekemiddel. Det virker desinfiserende, så vi vet at det dreper organismer, sier Kai Finster.

Og andre stoffer på Mars-overflaten kan gjøre effekten mer dødelig, påpeker Jennifer Wadsworth.

Frykt for forurensning av rommet

Bacillus subtilis er en svært robust bakterie. Men den kan likevel ikke tåle forholdene på overflaten av Mars. I hvert fall ikke så lenge den befinner seg i sitt aktive stadium. (Foto: Allon Weiner/The Weizmann Institute of Science)
Bacillus subtilis er en svært robust bakterie. Men den kan likevel ikke tåle forholdene på overflaten av Mars. I hvert fall ikke så lenge den befinner seg i sitt aktive stadium. (Foto: Allon Weiner/The Weizmann Institute of Science)

Bakteriene som ble brukt i eksperimentet, er de såkalte Bacillus subtilis.

De er vanlige i omgivelsene våre, ytterst seiglivede og anses som en typisk kilde til kontaminering av romfartøy.

– Når man sender fartøyer ut til andre planeter, er man veldig opptatt av at de helst ikke må være forurenset med bakterier. Derfor gjør man et stort nummer ut av å fjerne så mye som mulig, men man kan aldri fjerne alle bakterier. Bacillus subtilis er en av dem som man er bekymret for, fordi de kan være veldig overlevelsesdyktige, forklarer Kai Finster.

Visse svakheter ved studien

Finster forklarer at Bacillus subtilis er overlevelsesdyktig fordi den kan gå inn i en form for hviletilstand, som en spore.

– Under hvilestadiet er bakterien enormt robust. Man kan varme den opp til 80 grader, bestråle den med UV-lys og gammastråling og utsette den for alle mulige belastninger, og den vil fortsatt overleve. Når den er tilbake under gunstige forhold, kan den forlate hvilestadiet og bli til en vanlig celle igjen, forklarer Finster.

I den nye studien har de britiske forskerne likevel ikke undersøkt hvordan Bacillus subtilis reagerer på den giftige cocktailen på Mars når bakterien befinner seg i hviletilstanden. Det er en svakhet, mener Finster.

– Det hadde vært mer overbevisende hvis de hadde testet det på sporene. Dessuten er eksperimentet bare utført på en enkelt organisme. Vi kan ikke vite om man vil se den samme skadelige effekten på alle organismer, mener han.

Dypt nede kan det være liv

Det er også mulig at det er andre forhold nede i bakken.

– Vi vet ikke hvor langt effekten av UV-stråling vil strekke seg, sier Jennifer Wadsworth.

Hvis perklorat blir konvertert til hypokloritt, kan det kanskje spre seg i miljøet – og dermed gjøre den ubeboelige sonen enda større, påpeker Wadsworth.

Hun legger til at det også finnes en ioniserende stråling på Mars som gjør det vanskelig å overleve på overflaten.

– For å lete etter liv bør man lete noen meter ned i bakken. […] Der er det mulig at det kan finnes liv, avslutter Wadsworth.

Referanse:

J. Wadsworth og C.S. Cockell: «Perchlorates on Mars enhance the bacteriocidal effects of UV light», Scientific Reports, juli 2017, DOI: 10.1038/s41598-017-04910-3

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.