Nový výskum naznačuje, že staroveký Mars mal pravdepodobne dostatok chemickej energie na to, aby mikróby mohli prosperovať v podzemí. „Na základe základných fyzikálnych a chemických výpočtov sme dokázali, že podpovrchová vrstva starovekého Marsu pravdepodobne mala dostatok rozpusteného vodíka na pohon globálnej podpovrchovej biosféry,“hovorí Jesse Tarnas, postgraduálny študent na Brown University a hlavný autor štúdie, publikovaný v publikácii Earth and Planetetary Science. Písmená “.
„Podmienky v tejto potenciálne obývateľnej oblasti by mohli byť podobné tým na Zemi, kde existuje podzemný život.“
Kde sa skrýva život na Marse?
Zem je domovom tzv. Podpovrchových litotrofických mikrobiálnych systémov. Pri absencii slnečného žiarenia tieto podzemné mikróby často získavajú svoju energiu stripovaním elektrónov z molekúl v ich prostredí. Rozpustený molekulárny vodík je vynikajúci donor elektrónov. Živí také mikróby na Zemi.
Nový výskum ukazuje, že rádiolýza, proces, pri ktorom žiarenie rozdeľuje molekuly vody na ich vodíkový a kyslíkový obsah, by mohlo v starom marťanskom podzemí vytvoriť veľa vodíka. Vedci odhadujú, že koncentrácia vodíka v kôre pred 4 miliardami rokov mala byť zhruba porovnateľná s koncentráciou na Zemi, ktorá dnes živí mnoho mikróbov.
Tieto zistenia neznamenajú, že život na starom Marse určite existoval, ale naznačujú, že ak by existoval život, mal by mať marťanské podložie potrebné zložky, aby ho udržalo stovky miliónov rokov. Táto práca má tiež dôsledky na budúci prieskum Marsu, pretože oblasti, z ktorých vychádza staroveké podpovrchové územie, by mohli byť skvelým miestom na hľadanie starého života.
Propagačné video:
Chystáte sa v podzemí
Odkedy sa zistilo, že rieky a jazerá kedysi tiekli na Mars, vedci boli posadnutí možnosťou, že by Červená planéta mohla mať život. Ale zatiaľ čo dôkazy o existencii vody v minulosti sú nezvratné, nie je jasné, do akej miery v histórii Marsu voda tiekla. Najlepšie klimatické modely pre skorý Mars vytvárajú teploty, ktoré sotva prekračujú bod mrazu, čo znamená, že vlhké obdobia planéty môžu byť veľmi krátke. Toto nie je najlepší scenár na udržanie života na povrchu po dlhú dobu, a preto niektorí vedci veria, že minulý marťanský život pod povrchom sa mohol cítiť lepšie.
Vedci študovali údaje z gama spektrometra, ktorý letí na palubu Mars Odyssey. Zmapovali množstvo rádioaktívnych prvkov tória a draslíka v marťovej kôre. Z mapy sa im podarilo nájsť tretí rádioaktívny prvok, urán. Rozpad týchto troch prvkov poskytuje žiarenie, ktoré vedie k rádiolytickému rozkladu vody. A keďže tieto prvky sa rozpadajú určitým tempom, je možné na výpočet prítomnosti prvkov pred 4 miliardami rokov použiť hojnosť. Tím prišiel s myšlienkou na rádioaktívne ohnisko, ktoré aktívne tlačilo na rádiolýzu.
Ďalším krokom bolo odhadnúť, koľko vody bolo k dispozícii pre toto žiarenie. Geologické dôkazy svedčia o tom, že pórovité horniny starej marťanskej kôry prerazili póry veľa podzemnej vody. Vedci použili merania hustoty marťovej kôry, aby odhadli, koľko pórov bolo dostupných na naplnenie vodou.
Tím nakoniec použil geotermálne a klimatické modely, aby určil, kde mohol byť staroveký život. Nemalo to byť tak chladné, že nie všetka voda stuhla, ale ani príliš teplá.
Kombináciou týchto analýz vedci dospeli k záveru, že Mars mal pravdepodobne globálne podpovrchové územie potenciálne obývateľné niekoľko kilometrov. V tejto zóne produkcia vodíka prostredníctvom dialýzy vyprodukovala viac ako dostatok chemickej energie na podporu mikrobiálneho života na základe toho, čo vieme na Zemi. A táto zóna musela trvať stovky miliónov rokov.
Tieto zistenia pretrvávali, aj keď vedci simulovali rôzne scenáre podnebia - niektoré teplejšie, iné chladnejšie. Pozoruhodné je, Tarnas povedal, že množstvo podzemného vodíka, ktoré je k dispozícii ako zdroj energie, sa zvyšuje v extrémne chladných klimatických scenároch. Pretože hrubšia vrstva ľadu nad obývateľnou zónou slúži ako kryt, ktorý zabraňuje úniku vodíka z podpovrchovej vrstvy.
"Ľudia majú predstavu, že chladné podnebie skorého Marsu je zlé pre život, ale ako vidíme, v chladnom podnebí je pre život v podzemí viac chemickej energie," hovorí Tarnas. „Myslíme si, že by to mohlo zmeniť postoje ľudí k klíme a minulému životu na Zemi.“
Dôsledky výskumu
Tarnas a horčica tvrdia, že tieto zistenia pomôžu pochopiť, kam poslať ďalšiu kozmickú loď, aby hľadala známky života na Marse.
"Jednou z najzaujímavejších možností prieskumu je nájsť bloky megabreccie - kúsky skaly, ktoré boli roztrhané zo zeme dopadom meteoritu," hovorí Tarnas. „Mnoho z nich prišlo z hĺbky obývateľnej zóny a teraz sú často neporušené na povrchu.“
Horčica, ktorá sa intenzívne zapájala do výberového konania na rover Mars 2020, tvrdí, že tieto druhy blokov breccie sú prítomné aspoň na dvoch miestach, ktoré preskúmala NASA: Northeast Syrtis Major a Midway.
Ilja Khel