Nova istraživanja pokazuju da je drevni Mars vjerojatno imao dovoljno kemijske energije da mikrobi napreduju u podzemlju. "Na temelju temeljnih fizičkih i kemijskih izračuna, pokazali smo da je u podzemnom sloju drevnog Marsa vjerojatno bilo dovoljno otopljenog vodika da napaja globalnu podzemnu biosferu", kaže Jesse Tarnas, diplomski student na Sveučilištu Brown i glavni autor studije objavljene u časopisu Earth and Planetary Science Pisma ".
"Uvjeti u ovom potencijalno naseljenom području mogli bi biti slični onima na Zemlji gdje postoji podzemni život."
Gdje se život skriva na Marsu?
Zemlja je dom takozvanim podzemnim litotrofičnim mikrobnim sustavima. U nedostatku sunčeve svjetlosti, ovi podzemni mikrobi često uzimaju svoju energiju odstranjujući elektrone iz molekula u svom okruženju. Otopljeni molekularni vodik izvrstan je donator elektrona. Hrani takve mikrobe na Zemlji.
Novo istraživanje pokazuje da bi radioliza, proces kojim zračenje razbija molekule vode u sastavni dio vodika i kisika, mogla stvoriti puno vodika u drevnom marsovskom podzemlju. Znanstvenici procjenjuju da bi koncentracija vodika u kori prije 4 milijarde godina trebala biti približno usporediva s onom na Zemlji, koja danas hrani mnoge mikrobe.
Ovi nalazi ne znače da je život definitivno postojao na drevnom Marsu, ali sugeriraju da bi Marsovsko podzemlje imalo potrebne sastojke za održavanje stotina milijuna godina. Ovo djelo također ima posljedice za buduće istraživanje Marsa, jer bi područja gdje se pojavljuje drevno podzemlje moglo biti sjajno mjesto za potragu za starim životom.
Promotivni video:
Ide u podzemlje
Otkako je otkriveno da su rijeke i jezera nekoć tekle na Marsu, znanstvenici su opsjednuti mogućnošću da Crvena planeta jednom održi život. No, iako su dokazi o postojanju vode u prošlosti neosporni, nejasno je za koliko je marsovske povijesti voda zapravo tekla. Najbolji klimatski modeli ranog Marsa proizvode temperature koje su jedva iznad zamrzavanja, što znači da bi vlažna razdoblja planeta mogla biti vrlo kratkotrajna. Ovo nije najbolji scenarij za dugovječno održavanje života na površini, pa neki znanstvenici smatraju kako se prošli Marsov život pod površinom mogao osjećati bolje.
Znanstvenici su proučavali podatke s gama-zračnih spektrometra koji lete na brodu Mars Odyssey. Mapirali su obilje mariosove kore radioaktivnih elemenata torija i kalija. Počevši od mape, uspjeli su pronaći treći radioaktivni element, uran. Propadanje ova tri elementa osigurava zračenje koje dovodi do radiolitičkog raspada vode. A budući da ti elementi propadaju određenom brzinom, model obilja može se koristiti za izračunavanje prisutnosti elemenata prije 4 milijarde godina. Tako je tim došao na ideju o radioaktivnom izbijanju koji je aktivno gurnuo radiolizu.
Sljedeći je korak bio procjena koliko je vode dostupno za to zračenje. Geološki dokazi upućuju na to da su porozne stijene drevne marsovske kore imale puno podzemnih voda koje su se probijale kroz pore. Znanstvenici su koristili mjerenja gustoće marsovske kore kako bi otprilike procijenili koliko pora je napunjeno vodom.
Napokon, tim je koristio geotermalne i klimatske modele kako bi utvrdio gdje je drevni život mogao biti. Trebalo je biti ne tako hladno da se nije sva voda smrznula, ali ni vrlo topla.
Kombinirajući ove analize, znanstvenici su zaključili da je Mars najvjerojatnije imao globalno podzemlje, potencijalno pogodnu zonu debljine nekoliko kilometara. U ovoj je zoni proizvodnja vodika radiolizom stvorila više nego dovoljno kemijske energije za podršku mikrobnog života, na temelju onoga što znamo na Zemlji. I ta je zona morala postojati stotinama milijuna godina.
Ova otkrića trajala su i kad su znanstvenici simulirali različite klimatske scenarije - neki topliji, neki hladniji. Iznenađujuće, rekao je Tarnas, količina podzemnog vodika koja je dostupna kao izvor energije povećava se u ekstremno hladnim klimatskim scenarijima. Jer deblji sloj leda iznad nastanjene zone služi kao pokrivač koji sprečava da vodik istječe iz podzemlja.
"Ljudi imaju ideju da je hladna klima ranog Marsa loša za život, ali kao što vidimo, u hladnim klimama za život pod zemljom ima više kemijske energije", kaže Tarnas. "Mislimo da bi to moglo promijeniti odnos ljudi prema klimi i prošlom životu na Zemlji."
Implikacije istraživanja
Tarnas i Mustard kažu da će ti nalazi pomoći u razumijevanju kamo poslati sljedeću svemirsku letjelicu kako bi tražili znakove života na Marsu.
"Jedna od najzanimljivijih opcija istraživanja je pronalazak blokova megabreccia - komada stijene koje su meteoritskim udarcem istrgnute iz zemlje", kaže Tarnas. "Mnogi od njih došli su iz dubina naseljene zone, a sada su, često netaknuti, na površini."
Mustard, koji je bio snažno uključen u proces odabira za rover Mars 2020, kaže da su ove vrste blokova breče prisutne na najmanje dvije lokacije koje je NASA pregledala: Northeast Syrtis Major i Midway.
Ilya Khel