Mars memiliki lingkungan yang keras dan tak kenal ampun. Planet Merah tampaknya tidak dapat dihuni oleh kehidupan karena suhu yang kering dan dingin, yang rata-rata -80 derajat Fahrenheit (-63 derajat Celcius) di garis lintang pertengahan. Lebih buruk lagi: Proton surya dan radiasi kosmik galaksi yang kuat terus menerus membombardir Maret.
Dalam penyelidikan terobosan, tim peneliti yang dipimpin oleh Brian Hoffman dan Ajay Sharma dari Northwestern University menemukan bahwa bakteri purba mungkin bertahan jauh lebih lama dari yang diperkirakan sebelumnya di dekat permukaan Mars. Juga, kuman dapat bertahan jauh lebih lama ketika terkubur karena mereka dilindungi dari proton matahari dan radiasi kosmik galaksi.
Temuan ini memperkuat kemungkinan bahwa jika kehidupan pernah berevolusi di Mars, sisa-sisa biologisnya mungkin terungkap dalam misi masa depan, termasuk ExoMars (Rosalind Franklin rover) dan Mars Life Explorer, yang akan membawa latihan untuk mengekstraksi material dari 2 meter di bawah permukaan.
Para peneliti juga menunjukkan bahwa beberapa jenis bakteri mungkin tahan terhadap musuh iklim di Mars, meningkatkan kemungkinan bahwa astronot masa depan dan penjelajah ruang angkasa mungkin secara tidak sengaja memperkenalkan mikroba mereka ke planet ini.
Michael Daly, seorang profesor patologi di Uniformed Services University of the Health Sciences (USU) dan anggota National Academies Committee on Planetary Protection, yang memimpin penelitian tersebut, mengatakan, “Organisme model kami berfungsi sebagai proxy untuk kontaminasi ke depan Mars, serta kontaminasi ke belakang Bumi, yang keduanya harus dihindari. Yang penting, temuan ini juga memiliki implikasi biodefense, karena ancaman agen biologis, seperti Anthrax, tetap menjadi perhatian militer dan pertahanan tanah air.”
Hoffman berkata, “Kami menyimpulkan bahwa kontaminasi terestrial di Mars pada dasarnya akan permanen – selama jangka waktu ribuan tahun. Ini bisa mempersulit upaya ilmiah untuk mencari kehidupan Mars. Demikian juga, jika mikroba berevolusi di Mars, mereka dapat bertahan hingga saat ini. Itu berarti mengembalikan sampel Mars dapat mencemari Bumi.”
Untuk studi mereka, para ilmuwan mulai dengan menentukan batas kelangsungan hidup radiasi pengion kehidupan mikroba. Kemudian, mereka memaparkan enam jenis bakteri dan jamur Bumi yang berbeda ke simulasi kering dan beku dari permukaan Mars dan meledakkannya dengan proton atau sinar gamma (untuk meniru radiasi di luar angkasa).
Hoffman berkata, “Tidak ada air yang mengalir atau air yang signifikan di Suasana Mars, sehingga sel dan spora akan mengering. Juga diketahui bahwa suhu permukaan di Mars kira-kira mirip dengan es kering, jadi memang sangat beku.”
Pada akhirnya, para ilmuwan menyimpulkan bahwa beberapa mikroorganisme terestrial akan mampu bertahan di Mars selama zaman geologis ratusan juta tahun. Para ilmuwan menemukan bahwa satu mikroba kuat, Deinococcus radiodurans, atau "Conan the Bacterium," sangat cocok untuk bertahan hidup dalam kondisi Mars yang parah. Conan the Bacterium hidup lebih lama dari spora Bacillus, yang mungkin hidup di Bumi selama jutaan tahun, dengan bertahan dari radiasi dalam jumlah besar di lingkungan yang dingin dan gersang.
Para ilmuwan mengekspos sampel ke radiasi gamma dosis tinggi dan proton, mirip dengan apa yang akan dialami Mars di bawah permukaan langsung, serta dosis yang jauh lebih rendah, mirip dengan apa yang akan terjadi jika mikroorganisme terkubur dalam-dalam.
Akumulasi antioksidan mangan dalam sel bakteri yang terpapar kemudian diukur oleh tim Hoffman di Northwestern menggunakan teknik spektroskopi canggih. Hoffman menemukan korelasi antara jumlah antioksidan mangan yang dibawa oleh mikroba atau sporanya dan ukuran dosis radiasi yang dapat dipertahankannya. Oleh karena itu, memiliki lebih banyak antioksidan mangan meningkatkan ketahanan radiasi dan meningkatkan umur.
Dalam penelitian sebelumnya, para ilmuwan menemukan bahwa Conan the Bacterium dapat menahan 25,000 unit radiasi (atau "abu-abu"), atau sekitar 1.2 juta tahun tepat di bawah permukaan Mars, saat berada dalam cairan. Namun, studi terbaru menemukan bahwa Bakteri tangguh dapat menahan 140,000 abu-abu radiasi ketika dikeringkan, dibekukan, dan terkubur dalam-kondisi yang akan menjadi karakteristik iklim Mars. Dosis mematikan manusia adalah 28,000 kali lebih tinggi dari yang satu ini.
Meskipun Conan, Bakteri, hanya bisa bertahan selama beberapa jam di permukaan saat bermandikan sinar ultraviolet, masa pakainya meningkat secara dramatis ketika teduh atau terletak tepat di bawah permukaan Mars. Terkubur hanya 10 sentimeter di bawah permukaan Mars, masa hidup Conan the Bacterium meningkat menjadi 1.5 juta tahun. Dan, ketika dikubur 10 meter ke bawah, Bakteri berwarna labu bisa bertahan hingga 280 juta tahun.
Daly berkata, “Meskipun D. radiodurans yang terkubur di bawah permukaan Mars tidak dapat bertahan dalam keadaan tidak aktif selama sekitar 2 hingga 2.5 miliar tahun sejak air yang mengalir menghilang di Mars, lingkungan Mars seperti itu secara teratur diubah dan dicairkan oleh dampak meteorit. Kami menyarankan bahwa pencairan berkala dapat memungkinkan repopulasi dan penyebaran intermiten. Juga, jika kehidupan Mars pernah ada, bahkan jika bentuk kehidupan yang layak sekarang tidak ada di Mars, makromolekul dan virus mereka akan bertahan lebih lama. Itu memperkuat kemungkinan bahwa, jika kehidupan pernah berevolusi di Mars, ini akan terungkap dalam misi masa depan.”
Referensi Jurnal:
- William H. Horne, Robert P. Volpe dkk. Pengaruh Pengeringan dan Pembekuan pada Kelangsungan Hidup Radiasi Pengion Mikroba: Pertimbangan untuk Pengembalian Sampel Mars. Astrobiology. DOI: 10.1089/ast.2022.0065
