Czy życie mogło dotrzeć na Ziemię z kosmosu? Na przykład na odłamkach wyrzuconych po uderzeniu planetoidy w Marsa?

Wcześniejsze eksperymenty nad zdolnościami mikroorganizmów do przetrwania takich sytuacji nie dawały jednoznacznym rezultatów. Skupiały się na organizmach powszechnych na Ziemi, a niekoniecznie na takich, które mogłyby występować w ekstremalnych środowiskach innych planet. W nowym badaniu grupa naukowców opracowała sposób na odtworzenie ekstremalnego ciśnienia, aby sprawdzić jak w praktyce poradziłyby sobie tego rodzaju organizmy w krytycznej sytuacji.

Do eksperymentu wybrano bakterię Deinococcus radiodurans, ekstremofila występującego na pustyniach w Chile. Potrafi ona przetrwać zarówno w skrajnym zimnie, niezwykle suchym środowisko, jak i wystawiona na intensywne promieniowanie. Ma twardą skorupę i zdolności samonaprawy.

– Nie wiadomo, czy na Marsie istnieje życie. Ale jeśli tam jest, to zapewne ma podobne możliwości – powiedział jeden z autorów badań, inżynier z Johns Hopkins University, Kaliat Ramesh.

W eksperymencie zasymulowano ciśnienie, jakie wystąpiłoby w trakcie uderzenia planetoidy w Marsa i wyrzuceniu odłamków w kosmos. Bakterie umieszczono pomiędzy metalowymi płytkami, a następnie wystrzelono pocisk, który uderzył w płytki z prędkością 480 km/h, wytwarzając ciśnienie od 1 do 3 gigapaskali (GPa). To poziom ciśnienia ponad dziesięć razy przekraczający to, które występuje na dnie Rowu Mariańskiego, najgłębszego miejsca w ziemskich oceanach. Dla porównania ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza, znane nam na co dzień na przykład z wartości podawanych w prognozie pogody, to mniej więcej 1000 hektopaskali (hPa). Jeden gigapaskal to dziesięć tysięcy razy więcej.

Po takim ekstremalnym potraktowaniu mikrobów, naukowy sprawdzili czy przetrwały i przeanalizowali ich materiał genetyczny. Bakterie okazały się trudne do zabicia. Przetrwały prawie każdy test przy ciśnieniu 1,4 Gpa oraz 60 proc. testów przy ciśnieniu 2,4 GPa. Przy niższym ciśnieniu nie było oznak uszkodzeń, a przy wyższych pęknięcia błon komórkowych i uszkodzenia wewnętrzne.

Badacze spodziewali się, że bakterie zginą od razu już przy niższych wartościach ciśnienia. Stopniowo zwiększali szybkość pocisków. W końcu mikroby zginęły, ale były naprawdę trudne do zabicia – podkreślają eksperymentatorzy. Nawet stalowa konstrukcja trzymająca płytki rozpadła się szybciej niż bakterie.

W przypadku uderzenia planetoidy w Marsa, wyrzucane w takiej kolizji fragmenty mogą doświadczać ciśnień do 5 GPa, a czasami nawet większych.

Pokazaliśmy, że jest możliwe dla życia przetrwanie wielkoskalowych impaktów lub wyrzutów. Oznacza to, że życie może potencjalnie przemieszczać się pomiędzy planetami. Być może jesteśmy Marsjanami! – komentuje Lily Zhao, studentka na Johns Hopkins University, pierwsza autorka publikacji.

Wnioski z eksperymentu powinny być brane pod uwagę przy lotach kosmicznych, dla poszukiwania miejsc, w których życie może potencjalnie występować, czy dla ochrony planet przed przypadkowym zaniesieniem tam ziemskich bakterii. Są też ciekawym wynikiem z perspektywy hipotezy litopanspermii, która przypuszcza, że życie może przenosić się na różnych odłamkach skalnych pomiędzy planetami, a nawet pomiędzy układami planetarnymi.

Wyniki badań opublikowano we wtorek 3 marca b.r. w „PNAS Nexus”. (PAP)

cza/ zan/