Ny forskning antyder at antikke Mars sannsynligvis hadde nok kjemisk energi til at mikrober trivdes under jorden. "Basert på grunnleggende fysiske og kjemiske beregninger, har vi vist at overflaten av gamle Mars sannsynligvis hadde nok oppløst hydrogen til å drive den globale biosfæren," sier Jesse Tarnas, en doktorgradsstudent ved Brown University og hovedforfatter av studien, publisert i Earth and Planetary Science Brev ".
"Forholdene i dette potensielt beboelige området kan være lik de på jorden der underjordisk liv eksisterer."
Hvor skjuler livet seg på Mars?
Jorden er hjemsted for de såkalte litotrofiske mikrobielle systemer under overflaten. I mangel av sollys tar disse underjordiske mikrober ofte energien sin ved å fjerne elektroner fra molekyler i miljøet. Oppløst molekylært hydrogen er en utmerket elektrondonor. Den mater slike mikrober på jorden.
Ny forskning viser at radiolys, en prosess der stråling bryter vannmolekyler inn i deres bestanddel hydrogen og oksygen, kan skape mye hydrogen i den gamle Martiske undergrunnen. Forskere anslår at konsentrasjonen av hydrogen i jordskorpen for 4 milliarder år siden burde ha vært omtrent sammenlignbar med den på jorden, som mater mange mikrober i dag.
Disse funnene betyr ikke at livet definitivt eksisterte på det gamle Mars, men de antyder at hvis livet eksisterte, ville den Martiske undergrunnen ha de nødvendige ingrediensene for å opprettholde det i hundrevis av millioner av år. Dette arbeidet har også konsekvenser for fremtidig utforskning av Mars, ettersom områdene der den gamle undergrunnen kommer ut kan være et flott sted å lete etter gammelt liv.
Salgsfremmende video:
Gå under jorden
Helt siden det ble avslørt at elver og innsjøer en gang strømmet på Mars, har forskere blitt besatt av muligheten for at den røde planeten en gang kan holde liv. Men selv om bevisene for at det eksisterte vann i fortiden, er uomtvistelige, er det uklart for hvor mye av den martiske historien vannet faktisk rant. De beste klimamodellene for tidlig Mars produserer temperaturer som knapt overstiger frysepunktet, noe som betyr at planetens våte perioder kan være svært kortvarige. Dette er ikke det beste scenariet for å opprettholde livet på overflaten i lang tid, og derfor mener noen forskere at det tidligere Martiske livet under overflaten kan ha føltes bedre.
Forskere studerte data fra et gammastrålespektrometer som flyr ombord på Mars Odyssey. De kartla overfloden av radioaktive elementer thorium og kalium i Marsskorpen. Med utgangspunkt i kartet klarte de å finne et tredje radioaktivt element, uran. Forfallet til disse tre elementene gir stråling som fører til radiolytisk forfall av vann. Og siden disse elementene forfaller med en viss hastighet, kan overflodmodellen brukes til å beregne tilstedeværelsen av elementene for 4 milliarder år siden. Så teamet kom på ideen om et radioaktivt utbrudd som aktivt presset radiolys.
Neste trinn var å estimere hvor mye vann som var tilgjengelig for denne strålingen. Geologiske bevis tyder på at de porøse bergartene i den gamle marsskorpen hadde mye grunnvann som brøt gjennom porene. Forskerne brukte målinger av tettheten til Marsskorpen for å estimere omtrent hvor mange porene som var tilgjengelige å fylle med vann.
Til slutt brukte teamet geotermiske og klimamodeller for å bestemme hvor antikkens liv kunne ha vært. Det burde ikke vært så kaldt at ikke alt vannet frøs, men heller ikke veldig varmt.
Ved å kombinere disse analysene konkluderte forskerne med at Mars sannsynligvis hadde en global underjordisk potensiell beboelig sone som var flere kilometer tykk. I denne sonen har produksjonen av hydrogen gjennom radiolys generert mer enn nok kjemisk energi til å støtte mikrobielt liv, basert på hva vi vet på jorden. Og denne sonen måtte vedvare i hundrevis av millioner av år.
Disse funnene vedvarte selv når forskere simulerte forskjellige klimascenarier - noen varmere, noen kaldere. Bemerkelsesverdig, sa Tarnas, øker mengden av underjordisk hydrogen som er tilgjengelig som energikilde i ekstremt kalde klimatiske scenarier. Fordi et tykkere islag over den beboelige sonen fungerer som et dekke som forhindrer at hydrogen slipper ut fra undergrunnen.
"Folk har en ide om at det kalde klimaet på tidlige Mars er dårlig for livet, men som vi kan se, er det mer kjemisk energi i kalde klima for livet under jorden," sier Tarnas. "Vi tror det kan endre folks holdninger til klima og tidligere liv på jorden."
Forskningsimplikasjoner
Tarnas og Mustard sier at disse funnene vil hjelpe deg med å forstå hvor du skal sende det neste romfartøyet for å lete etter tegn på liv på Mars.
"Et av de mest interessante letemulighetene er å finne blokker med megabreccia - biter av stein som ble dratt opp av bakken av en meteorittpåvirkning," sier Tarnas. "Mange av dem kom fra dypet av den beboelige sonen, og nå er de, ofte intakte, på overflaten."
Sennep, som var sterkt involvert i utvelgelsesprosessen for Mars 2020-roveren, sier at denne typen breccia-blokker er til stede på minst to steder som er vurdert av NASA: Northeast Syrtis Major og Midway.
Ilya Khel
