งานวิจัยใหม่บอกว่าพายุฝุ่นทั่วโลกบนดาวอังคารสามารถสร้างหิมะที่มีสารเคมีกัดกร่อนที่เป็นพิษต่อชีวิต จากนั้นองค์ประกอบสามารถปฏิรูปเป็นโมเลกุลไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และตกลงสู่พื้นดินเหมือนหิมะที่จะทำลายโมเลกุลอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต สารเคมีที่เป็นพิษนี้อาจมีความเข้มข้นในชั้นบนสุดของดินดาวอังคารป้องกันชีวิตจากการมีชีวิตรอด
พายุฝุ่นทั่วโลกที่ปกคลุมดาวอังคารเป็นระยะเป็นระยะ ๆ อาจก่อให้เกิดหิมะที่มีสารเคมีกัดกร่อนรวมถึงไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งอาจเป็นพิษต่อชีวิตตามการศึกษาใหม่สองฉบับที่ตีพิมพ์ในวารสาร Astro .
จากการศึกษาภาคสนามในโลกการทดลองในห้องปฏิบัติการและการสร้างแบบจำลองเชิงทฤษฎีนักวิจัยยืนยันว่าสารเคมีออกซิไดซ์สามารถผลิตได้โดยกระแสไฟฟ้าสถิตย์ที่สร้างขึ้นในเมฆฝุ่นหมุนวนซึ่งมักจะบดบังพื้นผิวเป็นเวลาหลายเดือน Delory ผู้เขียนคนแรกของหนึ่งในเอกสาร หากสารเคมีเหล่านี้ได้รับการผลิตอย่างสม่ำเสมอในช่วง 3 พันล้านปีที่ผ่านมาเมื่อดาวอังคารแห้งและมีฝุ่นละอองสารเปอร์ออกไซด์ที่สะสมอยู่ในดินผิวดินอาจสร้างขึ้นในระดับที่จะฆ่า "ชีวิตอย่างที่เรารู้" เขากล่าว
“ ถ้าเป็นจริงสิ่งนี้จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อการตีความการตรวจวัดดินที่ทำโดยชาวไวกิ้งแลนเดอร์ในปี 1970” Delory เพื่อนอาวุโสของห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์อวกาศของ UC Berkeley กล่าว เป้าหมายหลักของภารกิจไวกิ้งซึ่งประกอบด้วยยานอวกาศสองลำที่นาซ่าเปิดตัวในปี 2518 คือการทดสอบดินสีแดงของดาวอังคารเพื่อเป็นสัญญาณของสิ่งมีชีวิต ในปี 2519 ยานลงจอดบนยานอวกาศทั้งสองตกลงบนพื้นผิวดาวอังคารและทำการทดสอบสี่แบบแยกกันรวมถึงบางส่วนที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มสารอาหารและน้ำให้กับสิ่งสกปรกและสูดดมเพื่อผลิตก๊าซซึ่งอาจเป็นสัญญาณของจุลินทรีย์ที่มีชีวิต
การทดสอบนั้นไม่สามารถสรุปได้เพราะก๊าซมีการผลิตเพียงช่วงสั้น ๆ และเครื่องมืออื่น ๆ ไม่พบร่องรอยของสารอินทรีย์ที่คาดว่าจะเกิดขึ้นหากมีชีวิต ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งบอกถึงปฏิกิริยาทางเคมีมากกว่าการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิต Delory กล่าว
“ คณะลูกขุนยังคงมีชีวิตอยู่บนดาวอังคารหรือไม่ แต่เป็นที่ชัดเจนว่าดาวอังคารมีปฏิกิริยาทางเคมีในดินมาก” เขากล่าว “ เป็นไปได้ว่าอาจมีผลกระทบในระยะยาวต่อการกัดกร่อนซึ่งจะส่งผลกระทบต่อทีมงานและอุปกรณ์เนื่องจากสารออกซิแดนท์ในดินและฝุ่นบนดาวอังคาร”
โดยรวมแล้วเขากล่าวว่า“ การได้รับรังสีอุลตร้าไวโอเลตอย่างรุนแรงอุณหภูมิต่ำการขาดน้ำและสารออกซิแดนท์ในดินจะทำให้จุลินทรีย์ทุกตัวรอดยากบนดาวอังคาร”
บทความโดย Delory และเพื่อนร่วมงานของเขาปรากฏในฉบับเดือนมิถุนายนของ Astrology แสดงให้เห็นว่าสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในพายุและพายุทอร์นาโดขนาดเล็กที่เรียกว่าปีศาจฝุ่นสามารถแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และโมเลกุลของน้ำแยกออกจากกัน . สารต้านอนุมูลอิสระทั้งหมดเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับและทำลายโมเลกุลอื่น ๆ รวมถึงโมเลกุลอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับชีวิต
กระดาษแผ่นที่สองที่เขียนโดย Delory แสดงให้เห็นว่าสารต้านอนุมูลอิสระเหล่านี้สามารถก่อตัวและเข้าถึงความเข้มข้นเช่นนี้ใกล้พื้นดินในช่วงพายุที่พวกมันจะควบแน่นเป็นหิมะตกลงมาปนเปื้อนชั้นบนสุดของดิน ตามที่ผู้เขียนนำ Sushil K. Atreya จากภาควิชาบรรยากาศ, มหาสมุทรและอวกาศวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน, superoxidants ไม่เพียง แต่สามารถทำลายสารอินทรีย์บนดาวอังคาร แต่เร่งการสูญเสียก๊าซมีเทนจากบรรยากาศ
ผู้เขียนบทความทั้งสองนั้นมาจาก NASA Goddard Space Flight Center; มหาวิทยาลัยมิชิแกน; มหาวิทยาลัยดุ๊ก; มหาวิทยาลัยอลาสกา, แฟร์แบงค์; สถาบัน SETI สถาบันวิจัยภาคตะวันตกเฉียงใต้; มหาวิทยาลัยวอชิงตันซีแอตเทิล; และมหาวิทยาลัย Bristol ในอังกฤษ
Delory และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังศึกษาปีศาจฝุ่นในภาคตะวันตกเฉียงใต้ของอเมริกาเพื่อทำความเข้าใจว่าไฟฟ้าถูกผลิตในพายุเช่นนี้อย่างไรและสนามไฟฟ้าจะส่งผลต่อโมเลกุลของอากาศอย่างไรโดยเฉพาะโมเลกุลของโมเลกุลในบรรยากาศดาวอังคารบาง
“ เราพยายามที่จะดูคุณสมบัติที่ทำให้ดาวเคราะห์เป็นที่อยู่อาศัยหรือไม่เอื้ออำนวยไม่ว่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่พัฒนาขึ้นมาหรือเพื่อชีวิตที่เรานำมาใช้” เขากล่าว
จากการศึกษาเหล่านี้เขาและเพื่อนร่วมงานของเขาใช้แบบจำลองพลาสมาฟิสิกส์เพื่อทำความเข้าใจว่าอนุภาคฝุ่นถูกันระหว่างพายุกลายเป็นประจุบวกและลบอย่างไรประจุไฟฟ้าสถิตเกิดขึ้นมากเมื่อเราเดินข้ามพรมหรือไฟฟ้าสร้างในสายฟ้า . แม้ว่าจะไม่มีหลักฐานการปล่อยสายฟ้าบนดาวอังคาร แต่สนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นเมื่ออนุภาคที่มีประจุแยกต่างหากในพายุฝุ่นสามารถเร่งอิเล็กตรอนให้เร็วพอที่จะแยกโมเลกุลออกจากกัน Delory และเพื่อนร่วมงานของเขาพบ
“ จากการทำงานภาคสนามของเราเรารู้ว่าสนามไฟฟ้าแรงสูงเกิดจากพายุฝุ่นบนโลก นอกจากนี้การทดลองในห้องปฏิบัติการและการศึกษาเชิงทฤษฎีบ่งชี้ว่าเงื่อนไขในชั้นบรรยากาศดาวอังคารควรจะสร้างสนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่งในช่วงพายุฝุ่นที่นั่นด้วยเช่นกัน” ดร. วิลเลียมฟาร์เรลผู้ร่วมเขียนของศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด
เนื่องจากไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นโมเลกุลที่แพร่หลายมากที่สุดในชั้นบรรยากาศดาวอังคารไอออนที่น่าจะเป็นไอโซโทปมากที่สุดคือไฮโดรเจนไฮดรอกซิล (OH) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) หนึ่งผลิตภัณฑ์ของการรวมตัวกันใหม่ของพวกเขาตามการศึกษาที่สองจะเป็นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) ที่ความเข้มข้นสูงพอเปอร์ออกไซด์จะควบแน่นเป็นของแข็งและหลุดออกจากอากาศ
หากสถานการณ์นี้เล่นบนดาวอังคารเป็นเวลานานในประวัติศาสตร์ส่วนใหญ่เปอร์ออกไซด์ที่สะสมอยู่ในดินอาจหลอกการทดลองของ Viking ที่มองหาชีวิต ในขณะที่การปล่อยฉลากและการแลกเปลี่ยนแก๊สในยานสำรวจพบว่ามีการเติมน้ำและธาตุอาหารลงในดินดาวอังคารการทดสอบ Mass Spectrometer ของ Landers ไม่พบสารอินทรีย์
ในเวลานั้นนักวิจัยแนะนำว่าสารประกอบที่ทำปฏิกิริยาอย่างมากในดินอาจจะเป็นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือโอโซนก็อาจสร้างการตรวจวัดขึ้นเลียนแบบการตอบสนองของสิ่งมีชีวิต คนอื่น ๆ แนะนำแหล่งที่มาที่เป็นไปได้สำหรับสารออกซิแดนท์เหล่านี้: ปฏิกิริยาทางเคมีในชั้นบรรยากาศเร่งโดยแสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ซึ่งรุนแรงมากขึ้นเนื่องจากบรรยากาศบางของดาวอังคาร อย่างไรก็ตามระดับที่คาดการณ์นั้นต่ำกว่าความต้องการในการสร้างผลลัพธ์ของไวกิ้ง
การผลิตสารออกซิไดซ์โดยพายุฝุ่นและปีศาจฝุ่นซึ่งดูเหมือนจะเป็นเรื่องธรรมดาบนดาวอังคารนั้นน่าจะเพียงพอสำหรับการสำรวจของไวกิ้ง Delory กล่าว เมื่อสามสิบปีที่แล้วนักวิจัยบางคนคิดว่าความเป็นไปได้ที่พายุฝุ่นอาจทำงานด้วยระบบไฟฟ้าเช่นพายุฝนฟ้าคะนองของโลกและพายุเหล่านี้อาจเป็นแหล่งของปฏิกิริยาเคมีใหม่ แต่สิ่งนี้ไม่สามารถป้องกันได้จนถึงขณะนี้
“ การปรากฏตัวของเปอร์ออกไซด์อาจอธิบายความไม่แน่ใจที่เรามีกับดาวอังคาร แต่ยังมีอะไรอีกมากมายที่เราไม่เข้าใจเกี่ยวกับเคมีของบรรยากาศและดินของโลก” เขากล่าว
ทฤษฎีนี้สามารถทดสอบเพิ่มเติมโดยเซ็นเซอร์สนามไฟฟ้าที่ทำงานควบคู่กับระบบเคมีในบรรยากาศบนรถแลนด์โรเวอร์ดาวอังคารหรือแลนเดอร์ในอนาคตตามสมาชิกในทีม
ทีมประกอบด้วย Delory, Atreya, Farrell และ Nilton Renno & Ah-San Wong จากมหาวิทยาลัยมิชิแกน; Steven Cummer จากมหาวิทยาลัย Duke, Durham, N.C.; เดวิส Sentman จากมหาวิทยาลัยอลาสกา; John Marshall จากสถาบัน SETI ใน Mountain View, California; Scot Rafkin จากสถาบันวิจัย Southwest ในซานอันโตนิโอ, เท็กซัส; และ David Catling จากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน
การวิจัยได้รับทุนจากโครงการวิจัยพื้นฐานดาวอังคารของนาซ่าและโดยกองทุนสถาบันภายในของนาซาก็อดดาร์ด
แหล่งต้นฉบับ: UC Berkeley News Release
