Solformørkelse en chance for at studere livets modstandsdygtighed

Den 21. august da Nordamerika oplever sin første totale solformørkelse i 38 år, astrobiologer udnytter denne sjældne himmelske begivenhed til at udføre eksperimenter på livets evne til at overleve fjendtlige forhold.

Snesevis af balloner, udstyret med kameraer, vil blive sendt ud i rummet på tværs af helhedens vej - zonen, der strækker sig fra Charleston, South Carolina til Oregons kyst, hvor månen ser ud til at formørke solen fuldstændigt. The Eclipse Ballooning Project – et borgervidenskabsprojekt med 55 hold, inklusive college, gymnasieelever og mellemskoleelever og ballongrupper - vil for første gang optage video og billeder af den totale formørkelse fra det nære rum, med optagelserne vist live på webstedet eclipse.stream.live.

"Fra en højtliggende ballon, man kan se rummets mørke, næsten som hvad man kunne se fra den internationale rumstation, sagde projektlederen, Angela Des Jardins, en solfysiker ved Montana State University, som startede projektet.

Flyver omkring 100, 000 fod (30, 000 meter), ballonerne forventes at komme ind i stratosfæren, hvor videnskabsmænd vil indsamle data om Jordens atmosfæriske reaktion på formørkelsesskyggen i et forsøg på at informere atmosfæriske modeller. Og med månen, der blokerer solskiven, kameraer vil være i stand til mere tydeligt at fange billeder af Solens normalt tilslørede korona, eller atmosfære.

Derudover ballonerne vil møde ekstreme forhold, der ligner Mars overflade. Som sådan, David J. Smith, en mikrobiolog ved NASA Ames Research Center i Mountain View, Californien, og hans kolleger ved NASA's Jet Propulsion Laboratory og Cornell University tager astrobiologiske eksperimenter ind på projektet for at teste livets evne til at overleve Mars-lignende forhold.

"Meget astrobiologisk forskning - simulering, for eksempel, Mars' overfladeforhold - sker på Jordens overflade i ekstreme miljøer som Antarktis tørre dale, " sagde Smith. "Det er gode steder at forske i astrobiologi. Imidlertid, når du arbejder på jordens overflade, du har et betydeligt lag af ozon over dig, der beskytter mod ultraviolet stråling, der er virkelig dødbringende for liv. På Mars, det har du ikke. Når du går op til Jordens stratosfære, du kan få en række forhold, der ligner Mars, såsom lavbølgelængde ultraviolet stråling, ultralave temperaturer, fravær af vand, og en sjælden atmosfære."

Ballonerne vil bære sensorer og en tynd, letvægts aluminiumsstrimmel kaldet en "kupon". De rektangulære kuponer vejer hver mindre end et gram og er omtrent på størrelse med tre frimærker. De er belagt med en tynd film indeholdende klæbrige sporer af bakterien Paenibacillus xerothermodurans, oprindeligt genoprettet fra snavset uden for NASAs Kennedy Space Center i 1970'erne.

"Denne bakteriestamme er uskadelig for miljøet og for mennesker. Intet farligt kommer til at svæve over vores hoveder, " forsikrede Smith.

Forskerne eksperimenterer med P. xerothermodurans, fordi den er meget modstandsdygtig over for ekstreme miljøer, inklusive høje temperaturer og ultratørre forhold. Ved at fastgøre de mikrobielle kuponer på ballonerne, forskerne håber at se livets reaktion på den slags ekstremer, der ses på overfladen af ​​Mars og andre fjerne lokaliteter.

"Kritikere af dette arbejde kan spørge, 'Hvorfor ikke bare lave denne forskning i et miljøsimuleringskammer?'" sagde Smith. "Men der er ingen måde at simulere al kompleksiteten og bølgelængderne af sollys. Vi kan bruge vores arbejde i Jordens atmosfære til forhåbentlig at hjælpe med at verificere de fund, vi får i simulationskamre."

Fireogtredive hold fra hele USA vil flyve med disse bakterier. "Alt, de skal gøre, er at montere kuponer på ydersiden af ​​deres balloner, " sagde Smith. De kan deltage i denne forskning uden en stor indsats."

Sensorerne placeret på ballonerne vil variere fra hold til hold, men inkluderer temperatur og luftfugtighed, vi samt radiometre til at måle mængden af ​​stråling, såsom ultraviolet lys, som de udsættes for, sagde Smith.

Efter ballonerne er landet, forskerne vil se, hvor mange bakterier der overlevede på kuponerne. De kan derefter sammenligne overlevelsesrater med sensordata for at se, hvordan mikroberne reagerede på forskellige forhold i stratosfæren.

"Jeg tror, ​​vi vil have bakterieoverlevende i disse eksperimenter, " sagde Smith. "Jeg er konsekvent overrasket over livets modstandsdygtighed - livets evne til at blive hængende under forhold, vi anser for ekstreme, er ydmygende."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra NASAs Astrobiology Magazine. Udforsk Jorden og videre på www.astrobio.net.