Velen generaties lang hebben velen gedroomd over de dag waarop het mogelijk zou zijn om voet op Mars te zetten - ook bekend als. 'Earth’s Twin' planeet. En in de afgelopen paar jaar hebben meerdere orbiters, landers en rovers bewijs onthuld van water uit het verleden op Mars, om nog maar te zwijgen van de mogelijkheid dat water nog steeds ondergronds bestaat. Deze bevindingen hebben de wens aangewakkerd om bemande missies naar Mars te sturen, om nog maar te zwijgen van voorstellen om daar een kolonie te stichten.
Dit enthousiasme kan echter een beetje misplaatst lijken als je kijkt naar alle uitdagingen die de Martiaanse omgeving met zich meebrengt. Behalve dat het erg koud is en onderhevig is aan veel straling, is het oppervlak van Mars tegenwoordig ook extreem droog. Volgens een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van NASA's Ames Research Center, is de bodem van Mars ongeveer 1000 keer droger dan sommige van de droogste regio's op aarde.
De studie, getiteld "Beperkingen op de metabole activiteit van micro-organismen in Atacama-oppervlaktebodems afgeleid uit refractaire biomarkers: implicaties voor de bewoonbaarheid van Mars en de detectie van biomarkers", verscheen onlangs in het tijdschrift Astrobiologie. De studie werd geleid door leden van het NASA Ames Research Center en omvatte onderzoekers van het Georgia Institute of Technology, het Carl Sagan Center van het SETI Institute, het Centro de Astrobiologia (INTA-CSIC), het NASA Goddard Space Flight Center en het Massachusetts Instituut voor Technologie.
Omwille van hun studie probeerde het onderzoeksteam te bepalen of micro-organismen kunnen overleven onder de soorten omstandigheden die op Mars aanwezig zijn. Om deze vraag te beantwoorden, reisde het team naar de Atacama-woestijn in Chili, een strook land van 1000 km (620 mijl) aan de westkust van Zuid-Amerika. Met een gemiddelde regenval van slechts 1 tot 3 mm (0,04 tot 0,12 inch) per jaar staat de Atacama-woestijn bekend als de droogste niet-polaire plaats ter wereld.
De Atacama-woestijn is echter niet uniform droog en ervaart verschillende niveaus van neerslag, afhankelijk van de breedtegraad. Van de zuidkant naar de noordkant verschuift de jaarlijkse neerslag van enkele millimeters regen per jaar naar slechts enkele millimeters regen per decennium. Deze omgeving biedt de mogelijkheid om te zoeken naar leven met afnemende neerslag, waardoor onderzoekers beperkingen kunnen opleggen aan de overlevingskansen van micro-organismen.
Het is aan de noordkant van de woestijn (in wat bekend staat als de Antofagasta-regio) waar de omstandigheden het meest op Mars lijken. Hier is de gemiddelde jaarlijkse regenval slechts 1 mm per jaar, waardoor het een populaire bestemming is geworden voor wetenschappers die een Marsomgeving willen simuleren. Naast het kijken of microben zouden kunnen overleven in deze droge omstandigheden, probeerde het team ook te bepalen of ze in staat waren tot groei en reproductie.
Zoals Mary Beth Wilhelm - een astrobioloog aan het Georgia Institute of Technology, NASA's Ames Research Center en hoofdauteur van de nieuwe studie - uitlegde in een recent NASA-persbericht:
'Op aarde vinden we overal bewijzen van microbieel leven. In extreme omgevingen is het echter belangrijk om te weten of een microbe inactief is en amper overleeft, of echt springlevend is ... Door te leren of en hoe microben in extreem droge gebieden op aarde blijven leven, hopen we beter te begrijpen of Mars ooit had microbieel leven en of het tot op de dag van vandaag had kunnen overleven. '
Na het verzamelen van grondmonsters uit de hele Atacama-woestijn en ze terug te brengen naar hun laboratorium in Ames, begon het onderzoeksteam tests uit te voeren om te zien of hun monsters van micro-organismen enige indicatie van stressmarkers vertoonden. Dit is een belangrijke manier waarop kan worden aangetoond dat het leven groeit, aangezien organismen in een slapende toestand (d.w.z. die slechts overleven) geen tekenen van stressmarkers vertonen.
Ze zochten met name naar veranderingen in de lipidestructuur van de buitenste membranen van de cellen, die doorgaans stijver worden als reactie op stress. Wat ze ontdekten was dat in de minder droge delen van de Atacama-woestijn deze stressmarker aanwezig was; maar vreemd genoeg ontbraken deze zelfde markers in de droogste gebieden van de woestijn waar microben meer gestrest zouden zijn.
Op basis van deze en andere resultaten concludeerde het team dat er een overgangslijn is voor micro-organismen in omgevingen zoals de Atacama-woestijn. Aan de ene kant van deze lijn is de aanwezigheid van minieme hoeveelheden water voldoende om organismen nog te kunnen laten groeien. Aan de andere kant is de omgeving zo droog dat organismen kunnen overleven, maar niet groeien en zich niet voortplanten.
Het team kon ook bewijzen vinden van microben die al minstens 10.000 jaar dood waren in de Atacama-bodemmonsters. Ze konden dit bepalen door de aminozuren van de microben, de bouwstenen van eiwitten, te onderzoeken en de snelheid waarmee hun structuur veranderde te onderzoeken. Deze vondst was nogal verrassend, aangezien het uiterst zeldzaam is dat het overblijfsel van het oude leven op het aardoppervlak wordt gevonden.
Aangezien Mars 1000 keer droger is dan zelfs de droogste delen van Atacama, waren deze resultaten geen bemoedigend nieuws voor diegenen die hopen dat er nog steeds microbieel leven zal worden gevonden. Het feit dat de overblijfselen van het vorige microbiële leven werden gevonden in de droogste gebieden van de woestijn van Chili - die zouden hebben bestaan als de omstandigheden natter waren en goed bewaard waren gebleven - is zeer goed nieuws als het gaat om het zoeken naar vorig leven op Mars .
In wezen, als microbieel leven op Mars bestond toen het een warmere, nattere omgeving was, zouden sporen van dat oude leven mogelijk nog steeds bestaan. Zoals Wilhelm uitlegde:
“Voordat we naar Mars gaan, kunnen we de Atacama gebruiken als een natuurlijk laboratorium en, op basis van onze resultaten, onze verwachtingen bijstellen voor wat we zouden kunnen aantreffen als we daar aankomen. Het kennen van het oppervlak van Mars vandaag de dag is misschien te droog om te groeien, maar dat sporen van microben duizenden jaren kunnen meegaan, helpt ons betere instrumenten te ontwerpen om niet alleen te zoeken naar leven op en onder het oppervlak van de planeet, maar om te proberen de geheimen van zijn verre verleden. '
In de toekomst zullen missies zoals NASA's Mars 2020 Rover zal proberen monsters van Marsgrond te bemachtigen. Als NASA's voorgestelde 'Reis naar Mars' zoals gepland in de jaren 2030 plaatsvindt, kunnen deze monsters vervolgens voor analyse naar de aarde worden teruggestuurd. Met een beetje geluk zullen deze bodemmonsters bewijs van vorig leven onthullen en bewijzen dat Mars ooit een bewoonbare planeet was!
