화성은 가혹하고 혹독한 환경을 가지고 있습니다. 화성(Red Planet)은 중위도 지역의 평균 기온이 화씨 -80도(섭씨 -63도)에 이르는 건조하고 추운 기온으로 인해 생명체가 거주할 수 없는 것으로 보입니다. 더 나쁜 것은 태양 양성자와 강력한 은하계 우주 방사선이 지속적으로 폭격을 가하고 있다는 것입니다. 화성.
획기적인 조사에서 Brian Hoffman과 Ajay Sharma가 이끄는 연구팀은 노스 웨스턴 대학 고대 박테리아가 화성 표면 근처에서 이전에 생각했던 것보다 훨씬 오래 생존할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 또한 세균은 태양 양성자와 은하계 우주 방사선으로부터 보호되기 때문에 매장되었을 때 훨씬 더 오래 생존할 수 있습니다.
이러한 발견은 만약 화성에서 생명체가 진화했다면, 표면 아래 2미터에서 물질을 추출하기 위한 드릴을 운반하는 ExoMars(로잘린드 프랭클린 탐사선)와 Mars Life Explorer를 포함한 향후 임무에서 생물학적 잔해가 드러날 가능성을 강화합니다.
연구자들은 또한 일부 박테리아 계통이 적대적인 환경을 견딜 수 있음을 보여주었습니다. 화성의 기후, 미래의 우주비행사와 우주 여행자가 의도치 않게 자신의 미생물을 지구에 유입시킬 가능성이 높아졌습니다.
이번 연구를 주도한 USU(Uniformed Services University of the Health Sciences)의 병리학 교수이자 국립 아카데미 행성 보호 위원회 회원인 Michael Daly는 다음과 같이 말했습니다. “우리의 모델 유기체는 화성의 전방 오염과 지구의 후방 오염 모두에 대한 프록시 역할을 하며, 두 가지 모두 피해야 합니다. 중요한 것은 탄저균과 같은 생물학적 물질의 위협이 여전히 군사 및 국토 방어에 대한 우려로 남아 있기 때문에 이러한 발견은 생물방어에 영향을 미친다는 것입니다.”
호프만이 말했다. “우리는 화성의 지상 오염이 본질적으로 수천 년에 걸쳐 영구적일 것이라는 결론을 내렸습니다. 이는 이를 찾는 과학적 노력을 복잡하게 만들 수 있습니다. 화성 생활. 마찬가지로 화성에서 미생물이 진화했다면 오늘날까지 생존할 수 있을 것이다. 이는 화성 샘플을 반환하면 지구가 오염될 수 있음을 의미합니다.”
연구를 위해 과학자들은 미생물 생명체의 이온화 방사선 생존 한계를 결정하는 것부터 시작합니다. 그런 다음 그들은 6가지 다른 종류의 지구상의 박테리아와 곰팡이를 건조하고 냉동된 시뮬레이션에 노출시켰습니다. 화성의 표면 (우주에서의 방사선을 모방하기 위해) 양성자나 감마선을 발사했습니다.
호프만이 말했다. “강에는 흐르는 물이나 중요한 물이 없습니다. 화성의 분위기, 그래서 세포와 포자가 말라버릴 것입니다. 화성의 표면 온도도 드라이아이스와 거의 비슷한 것으로 알려져 있어 실제로는 심하게 얼어붙은 상태다.”
결국 과학자들은 일부 육상 미생물이 화성에서 수억 년의 지질학적 시대를 견딜 수 있을 것이라는 결론을 내렸습니다. 과학자들은 강건한 미생물인 데이노코커스 라디오두란스(Deinococcus radiodurans) 또는 "박테리아 코난(Conan the Bacterium)"이 특히 혹독한 화성 조건에서 생존하는 데 매우 적합하다는 사실을 발견했습니다. 코난 더 박테리아(Conan the Bacterium)는 춥고 건조한 환경에서 엄청난 양의 방사선에서 살아남아 지구상에서 수백만 년 동안 살 수 있는 바실러스 포자보다 오래 지속되었습니다.
과학자들은 샘플을 다량의 감마선에 노출시켰고 양성자, 화성이 지하 표면에서 경험하는 것과 유사할 뿐만 아니라 훨씬 낮은 선량은 미생물이 깊이 묻혀 있을 경우 발생하는 것과 유사합니다.
노출된 박테리아의 세포 내 망간 항산화제의 축적은 노스웨스턴의 호프만 팀에 의해 정교한 분광학 기술을 사용하여 측정되었습니다. 호프만은 미생물이나 그 포자가 운반하는 망간 항산화제의 수와 미생물이 견딜 수 있는 방사선량의 크기 사이의 상관관계를 발견했습니다. 따라서 망간 항산화제를 더 많이 함유하면 방사선 저항성이 증가하고 수명이 향상됩니다.
이전 연구에서 과학자들은 Conan the Bacterium이 25,000 단위의 방사선(또는 "회색"), 즉 화성 표면 바로 아래 약 1.2만 년을 액체 속에 보관할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 그러나 최신 연구에 따르면 탄력 있는 박테리아는 건조, 냉동 및 깊이 묻혔을 때 140,000 회색의 방사선을 견딜 수 있는 것으로 나타났습니다. 이는 화성 기후의 특징적인 조건입니다. 사람의 치사량은 이것보다 28,000배 더 높습니다.
박테리아인 코난은 자외선을 받는 동안 표면에서 몇 시간 동안만 생존할 수 있었지만, 그늘에 있거나 화성 표면 바로 아래에 위치하면 수명이 극적으로 향상됩니다. 화성 표면에서 불과 10cm 아래에 묻힌 박테리아 코난의 생존 기간은 1.5만년으로 늘어납니다. 그리고 호박색 박테리아는 10m 깊이에 묻혀도 무려 280억XNUMX천만년을 생존할 수 있다.
달리가 말했다. “화성 지하에 묻혀 있는 D. 라디오두란은 화성에서 흐르는 물이 사라진 이후 약 2억~2.5억년 동안 휴면 상태로 살아남을 수 없었지만, 그러한 화성 환경은 정기적으로 변화되고 녹습니다. 운석 충돌. 우리는 주기적인 용해가 간헐적인 재밀집과 분산을 허용할 수 있다고 제안합니다. 또한, 화성 생명체가 존재했다면, 현재 화성에 생명체가 존재하지 않더라도, 그들의 거대분자와 바이러스는 훨씬 더 오래 살아남을 것입니다. 이는 화성에서 생명체가 진화했다면 향후 임무에서 이것이 밝혀질 가능성을 높여줍니다.”
저널 참조 :
- 윌리엄 H. 혼(William H. Horne), 로버트 P. 볼프(Robert P. Volpe) 외. 건조 및 동결이 미생물 이온화 방사선 생존 가능성에 미치는 영향: 화성 샘플 반환에 대한 고려 사항. 우주 생물학. DOI : 10.1089/ast.2022.0065
