Új kutatások azt sugallják, hogy az ősi Marsnak valószínűleg elegendő kémiai energiája volt a mikrobák számára a föld alatti fejlődéshez. "Alapvető fizikai és kémiai számítások alapján kimutattuk, hogy az ősi Mars felszín alatti rétegben valószínűleg elegendő mennyiségű oldott hidrogén volt a globális felszín alatti bioszféra táplálásához" - mondja Jesse Tarnas, a Brown Egyetem végzős hallgatója és a Earth and Planetary Science közzétett tanulmány vezető szerzője. Betűk ".
"A potenciálisan lakható terület feltételei hasonlóak lehetnek a Föld körül, ahol a föld alatti élet létezik."
Hol rejtőzik az élet a Marson?
A föld az úgynevezett felszín alatti litotróf mikrobiális rendszerek otthona. Napfény hiányában ezek a földalatti mikrobák gyakran energiájukat veszítik el, miközben elektronokat sztrippelnek a környezetükben lévő molekulákból. Az oldott molekuláris hidrogén kiváló elektron donor. Táplálja az ilyen mikrobákat a Földön.
Új kutatások azt mutatják, hogy a radiolízis, melynek során a sugárzás a vízmolekulákat alkotórészük hidrogénné és oxigénné bontja, sok hidrogént hozhat létre az ókori marsi felszínen. A tudósok becslése szerint a hidrogén koncentrációjának a kéregben 4 milliárd évvel ezelőtt nagyjából összehasonlíthatónak kellett lennie a Föld koncentrációjával, amely ma sok mikrobi táplálkozik.
Ezek az eredmények nem azt sugallják, hogy az élet valóban létezett az ősi Marson, ám ezek azt sugallják, hogy ha élet létezne, a marsi felszín alatti összetevőkkel rendelkezzen ahhoz, hogy fenntartsák azt százmillió évig. Ez a munka kihatással van a Mars jövőbeli felfedezésére is, mivel azok a területek, ahol az ősi felszín alakul ki, remek hely lehet a régi élet keresésére.
Promóciós videó:
Megy a földre
Mióta kiderült, hogy a folyók és tavak egyszer folytak a Marson, a tudósok megszállottja annak a lehetõségnek, hogy a Vörös Bolygó egyszer élhet. De bár a víz múltbeli létezésének bizonyítékai nem vitathatatlanok, nem világos, hogy a marsi történelem hány részén folyik a víz ténylegesen. A legjobb éghajlati modellek a korai Mars számára olyan hőmérsékletet eredményeznek, amely alig haladja meg a fagypontot, ami azt jelenti, hogy a bolygó nedves időszakai nagyon rövid élettartamúak lehetnek. Ez nem a legjobb forgatókönyv a hosszú ideig tartó élet fenntartásához a felszínen, ezért egyes tudósok úgy vélik, hogy a múltban a felszín alatti marsi élet jobban érezte magát.
A tudósok egy olyan gamma-sugár spektrométer adatait tanulmányozták, amely a Mars Odüsszea fedélzetén repül. Térképezték a torium és a kálium radioaktív elemek mennyiségét a marsi kéregben. A térképtől kezdve sikerült megtalálniuk egy harmadik radioaktív elemet, az uránt. E három elem bomlása sugárzást eredményez, amely a víz radiolitikus bomlásához vezet. És mivel ezek az elemek bizonyos sebességgel lebomlanak, a bőség-modell felhasználható az elemek jelenlétének kiszámítására 4 milliárd évvel ezelőtt. Tehát a csapat felvette egy radioaktív járvány kitörésének ötletét, amely aktívan előidézte a radiolízist.
A következő lépés az volt, hogy megbecsüljük, mennyi víz áll rendelkezésre ehhez a sugárzáshoz. Földtani bizonyítékok arra utalnak, hogy az ősi marsi kéreg porózus kőzeteiben sok talajvíz tört be a pórusokon. A tudósok a marsi kéreg sűrűségének mérésével nagyjából becsülték meg, hogy hány pórus álljon rendelkezésre vízzel való feltöltésre.
Végül a csapat geotermikus és éghajlati modelleket használt annak meghatározására, hogy hol lehet az ősi élet. Nem kellett volna annyira hideg, hogy nemcsak a víz fagyott le, de nem is nagyon meleg.
Ezen elemzések kombinálásával a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a Marsnak valószínűleg több kilométer vastag globális felszín alatti potenciálisan lakható területe lenne. Ebben a zónában a hidrogén radiolízissel történő előállítása több, mint elegendő kémiai energiát generált a mikrobiális élet támogatásához, a földön ismereteink alapján. És ennek a zónának több száz millió évig fenn kellett maradnia.
Ezek az eredmények akkor is fennmaradtak, amikor a tudósok különböző éghajlati forgatókönyveket szimuláltak - némelyik melegebb, mások hidegebb. Figyelemre méltó, Tarnas szerint az energiaforrásként rendelkezésre álló föld alatti hidrogén mennyisége rendkívül hideg éghajlati forgatókönyvek esetén növekszik. Mivel az élő zóna feletti vastagabb jégréteg fedőként szolgál, amely megakadályozza a hidrogén kijutását a felszínről.
"Az emberek azt gondolják, hogy a korai Mars hideg éghajlata káros az életre, de mint láthatjuk, a hideg éghajlatban a föld alatti életben több kémiai energia van" - mondja Tarnas. "Úgy gondoljuk, hogy ez megváltoztathatja az emberek hozzáállását az éghajlathoz és a Föld korábbi életéhez."
A kutatás következményei
Tarnas és Mustár szerint ezek az eredmények segítenek annak megértésében, hogy hová kell elküldeni a következő űrhajót, hogy keressenek Marson az élet jeleit.
„Az egyik legérdekesebb feltárási lehetőség a megabreccia tömbjeinek - a szikladaraboknak a megtalálása, amelyeket egy meteorit-ütés szakított ki a földből” - mondja Tarnas. "Sokan az élőhely mélységéből származtak, és most gyakran érintetlenek a felszínen."
A Mustard, aki nagymértékben részt vett a Mars 2020 rover kiválasztási folyamatában, szerint legalább két olyan hely van, amelyet a NASA felülvizsgál: Northeast Syrtis Major és Midway.
Ilya Khel