Marte ha un ambiente duro e spietato. Il Pianeta Rosso sembra essere inabitabile per la vita a causa delle temperature secche e ghiacciate, che in media sono -80 gradi Fahrenheit (-63 gradi Celsius) alle medie latitudini. Ancora peggio: i protoni solari e la potente radiazione cosmica galattica bombardano continuamente marzo.
In un'indagine innovativa, un gruppo di ricerca guidato da Brian Hoffman e Ajay Sharma di Northwestern University hanno scoperto che antichi batteri potrebbero sopravvivere molto più a lungo di quanto si pensasse in precedenza vicino alla superficie di Marte. Inoltre, i germi possono sopravvivere molto più a lungo se sepolti perché sono protetti dai protoni solari e dalle radiazioni cosmiche galattiche.
Queste scoperte rafforzano la possibilità che, se la vita si fosse mai evoluta su Marte, i suoi resti biologici potrebbero essere rivelati nelle missioni future, tra cui ExoMars (rover Rosalind Franklin) e Mars Life Explorer, che trasporterà trivelle per estrarre materiali da 2 metri sotto la superficie.
I ricercatori hanno anche dimostrato che alcuni ceppi batterici potrebbero resistere all’azione ostile clima su Marte, aumentando la possibilità che i futuri astronauti e viaggiatori spaziali possano introdurre involontariamente i loro microbi sul pianeta.
Michael Daly, professore di patologia presso l'Uniformed Services University of the Health Sciences (USU) e membro del Comitato delle Accademie nazionali per la protezione planetaria, che ha guidato lo studio, ha affermato: “I nostri organismi modello fungono da proxy sia per la contaminazione diretta di Marte, sia per la contaminazione all’indietro della Terra, che dovrebbero essere entrambe evitate. È importante sottolineare che questi risultati hanno implicazioni anche per la biodifesa, perché la minaccia di agenti biologici, come l’antrace, rimane una preoccupazione per la difesa militare e nazionale”.
Hoffman ha detto, “Abbiamo concluso che la contaminazione terrestre su Marte sarebbe essenzialmente permanente, nell’arco di migliaia di anni. Ciò potrebbe complicare gli sforzi scientifici da cercare Vita marziana. Allo stesso modo, se i microbi si evolvessero su Marte, potrebbero essere in grado di sopravvivere fino ai giorni nostri. Ciò significa che i campioni restituiti da Marte potrebbero contaminare la Terra”.
Per il loro studio, gli scienziati iniziano determinando i limiti di sopravvivenza delle radiazioni ionizzanti della vita microbica. Quindi, hanno esposto sei diversi tipi di batteri e funghi terrestri a una simulazione secca e congelata superficie di Marte e li hanno fatti esplodere con protoni o raggi gamma (per imitare la radiazione nello spazio).
Hoffman ha detto, “Non c'è acqua corrente o acqua significativa nel Atmosfera marziana, quindi le cellule e le spore si seccherebbero. È anche noto che la temperatura superficiale su Marte è più o meno simile a quella del ghiaccio secco, quindi è effettivamente congelato in profondità”.
Alla fine, gli scienziati hanno concluso che alcuni microrganismi terrestri sarebbero in grado di sopravvivere su Marte per epoche geologiche di centinaia di milioni di anni. Gli scienziati hanno scoperto che un microbo resistente, Deinococcus radiodurans, o “Conan il batterio”, è particolarmente adatto a sopravvivere alle severe condizioni di Marte. Conan il batterio sopravvisse alle spore del bacillo, che potrebbero vivere sulla Terra per milioni di anni, sopravvivendo a enormi quantità di radiazioni nell'ambiente gelido e arido.
Gli scienziati hanno esposto i campioni ad alte dosi di radiazioni gamma e protoni, simile a ciò che Marte sperimenterebbe nell’immediato sottosuolo, nonché dosi molto più basse, simili a ciò che accadrebbe se un microrganismo fosse sepolto in profondità.
L'accumulo di antiossidanti del manganese nelle cellule dei batteri esposti è stato poi misurato dal team di Hoffman della Northwestern utilizzando una sofisticata tecnica di spettroscopia. Hoffman ha trovato una correlazione tra il numero di antiossidanti del manganese trasportati da un microbo o dalle sue spore e l'entità della dose di radiazioni che può sostenere. Pertanto, avere più antiossidanti al manganese aumenta la resistenza alle radiazioni e migliora la durata della vita.
In ricerche precedenti, gli scienziati avevano scoperto che Conan il batterio può resistere a 25,000 unità di radiazioni (o “grigie”), ovvero circa 1.2 milioni di anni appena sotto la superficie di Marte, mentre viene tenuto in un liquido. Tuttavia, l’ultimo studio ha scoperto che il resistente batterio poteva resistere a 140,000 grigi di radiazioni quando veniva essiccato, congelato e sepolto in profondità, condizioni che sarebbero caratteristiche del clima marziano. La dose letale per l’uomo è 28,000 volte superiore a questa.
Sebbene Conan, il batterio, possa sopravvivere solo per poche ore in superficie mentre è immerso nella luce ultravioletta, la sua durata migliora notevolmente quando è all'ombra o si trova direttamente sotto la superficie di Marte. Sepolto a soli 10 centimetri sotto la superficie marziana, il periodo di sopravvivenza di Conan il Batterio aumenta fino a 1.5 milioni di anni. E, se sepolto a 10 metri di profondità, il batterio color zucca potrebbe sopravvivere per ben 280 milioni di anni.
Daly ha detto: “Sebbene il D. radiodurans sepolto nel sottosuolo marziano non possa sopravvivere dormiente per i 2-2.5 miliardi di anni stimati da quando l’acqua corrente è scomparsa su Marte, tali ambienti marziani vengono regolarmente alterati e sciolti da impatti di meteoriti. Suggeriamo che lo scioglimento periodico potrebbe consentire il ripopolamento e la dispersione intermittenti. Inoltre, se mai fosse esistita la vita marziana, anche se su Marte non fossero presenti forme di vita vitali, le loro macromolecole e i loro virus sopravviverebbero molto, molto più a lungo. Ciò rafforza la probabilità che, se mai la vita si fosse evoluta su Marte, ciò verrà rivelato nelle missioni future”.
Riferimento della Gazzetta:
- William H. Horne, Robert P. Volpe et al. Effetti dell'essiccazione e del congelamento sulla sopravvivenza microbica alle radiazioni ionizzanti: considerazioni sul ritorno del campione su Marte. Astrobiology. DOI: 10.1089/ast.2022.0065
