우리가 알고 있듯이 화성은 인생을위한 친절한 곳이 아닙니다. 적도의 온도는 한낮의 여름에 평균 35 ° C (95 ° F)에 도달 할 수 있지만 표면의 평균 온도는 -63 ° C (-82 ° F)이며 최저에 도달 할 수 있습니다 극지방의 겨울철에는 -143 ° C (-226 ° F)입니다. 대기압은 지구의 1 %의 약 절반이며, 표면은 상당한 양의 방사선에 노출되어 있습니다.
지금까지이 극한 환경에서 미생물이 생존 할 수 있을지 아무도 확신하지 못했습니다. 그러나 Lomonosov Moscow State University (LMSU)의 연구원 팀에 의한 새로운 연구 덕분에 우리는 미생물이 견딜 수있는 조건에 제한을 둘 수 있습니다. 따라서이 연구는 태양계의 다른 곳에서 생명을 구하는 데 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.
"모의 된 화성 조건 하에서 고대 북극 영구 동토층 내의 100 kGy 감마 영향 미생물 군집"이라는 제목의 연구는 최근 과학 저널에 게재되었습니다. 극한의 사람들. LMSU의 Vladimir S. Cheptsov가 이끄는 연구팀에는 러시아 과학 아카데미, 상트 페테르부르크 주립 기술 대학, Kurchatov Institute 및 Ural Federal University의 회원이 포함되었습니다.
연구팀은 연구를 위해 온도와 압력 조건이 완화 요소가 아니라 방사선이라고 가정했다. 이와 같이, 그들은 모의 된 화성 regolith 내에 포함 된 미생물 군집이 조사되는 테스트를 수행했다. 시뮬레이션 된 regolith는 영구 동토층이 포함 된 퇴적암으로 구성되었으며, 저온 및 저압 조건에 노출되었습니다.
Lomonosov MSU 토양 생물학 부서의 대학원생이자 논문의 공동 저자 인 Vladimir S. Cheptsov는 LMSU 언론 보도에서 다음과 같이 설명했습니다.
“우리는 고대 북극 영구 동토층 내의 미생물 군집에 대한 여러 물리적 요인 (감마선, 저압, 저온)의 공동 영향을 연구했습니다. 우리는 또한 약 2 백만 년 동안 녹지 않은 독특한 영구 동토층을 연구했습니다. 간단히 말해서, 우리는 화성 regolith의 냉동 보존 조건을 다루는 시뮬레이션 실험을 수행했습니다. 이 논문에서 우리는 고 선량 (100 kGy)의 감마선이 원핵 생물의 활력에 미치는 영향을 연구하는 것이 중요하지만, 이전 연구에서는 80 kGy보다 높은 선량에서 살아있는 원핵 생물은 발견되지 않았다.”
화성 조건을 시뮬레이션하기 위해이 팀은 원래의 일정한 기후 챔버를 사용하여 저온 및 대기압을 유지했습니다. 그런 다음 미생물을 다양한 수준의 감마 방사선에 노출시켰다. 그들이 발견 한 것은 미생물 군집이 시뮬레이션 된 화성 환경에서 온도와 압력 조건에 대한 높은 저항성을 보여 주었다는 것입니다.
그러나, 미생물 조사를 시작한 후, 조사 된 샘플과 대조 샘플 사이에 몇 가지 차이점이 있음을 발견했습니다. 원핵 생물 세포의 총 개수 및 대사 활성 박테리아 세포의 수는 대조군 수준과 일치하는 반면, 조사 된 박테리아의 수는 2 배 감소한 반면, 고세균의 대사 활성 세포의 수는 3 배 감소 하였다.
연구팀은 또한 노출 된 영구 동토층 샘플 내에서 박테리아의 생물 다양성이 높았으며이 박테리아는 조사 후 상당한 구조적 변화를 겪는 것을 발견했다. 예를 들어, 악 티노 박테리아 집단은 관절염토양에서 발견되는 일반적인 속 (genus)은 대조군 샘플에는 존재하지 않았지만 노출 된 박테리아 공동체에서 우세하게되었다.
요컨대, 이러한 결과는 화성의 미생물이 이전에 생각했던 것보다 더 생존 할 수 있음을 나타냅니다. 추운 온도와 낮은 대기압에서 살아남을 수있을뿐만 아니라 표면에서 일반적인 종류의 방사선 조건에서도 생존 할 수 있습니다. pt 소프는 다음과 같이 설명했다.
“이 연구의 결과는 화성 regolith에서 생존 미생물의 장기 동결 보존 가능성을 나타냅니다. 화성 표면의 전리 방사선 강도는 0.05-0.076 Gy / year이며 깊이에 따라 감소합니다. 화성 regolith의 방사선 강도를 고려하여 얻은 데이터를 통해 가상 화성 생태계는 적어도 130 만 년 동안 regolith의 표면층 (자외선으로부터 보호됨)에서 비 생물 적 상태로 보존 될 수 있다고 가정 할 수 있습니다. 최소 2 백만 년 동안 2 미터 깊이, 최소 2 천만 년 동안 5 미터 깊이에서. 획득 한 데이터는 또한 태양계의 다른 물체와 외부 공간의 작은 물체에서 생존 가능한 미생물을 검출 할 가능성을 평가하기 위해 적용될 수 있습니다.”
이 연구는 여러 가지 이유로 중요했습니다. 한편으로, 저자들은 원핵 생물 박테리아가 80 kGy를 초과하는 방사선에서 살아남을 수 있다는 것을 처음으로 증명할 수있었습니다. 또한 열악한 조건에도 불구하고 오늘날까지도 화성에서 미생물이 살아있을 수 있으며 영구 동토층과 토양에 보존되어 있음을 증명했습니다.
이 연구는 또한 살아있는 유기체가 어디에서 어떤 조건에서 생존 할 수 있는지 고려할 때 외계 적 요인과 우주적 요인을 모두 고려하는 것이 중요 함을 보여줍니다. 마지막으로,이 연구는 이전 연구에서 없었던 것을 수행했는데, 이는 화성 미생물, 특히 regolith 내에서 그리고 다양한 깊이에서 미생물에 대한 방사선 저항의 한계를 정의합니다.
이 정보는 화성 및 태양계의 다른 위치에 대한 미래의 임무, 그리고 아마도 외계 행성 연구에도 귀중한 정보가 될 것입니다. 삶이 번성 할 수있는 조건을 알면 삶의 흔적을 찾을 곳을 결정하는 데 도움이 될 것입니다. 다시 말해, 미션을 준비 할 때, 과학자들은 피해야 할 곳을 알려 주어 토착 생태계의 오염을 예방할 수 있습니다.
