Nowe badania wskazują, że starożytny Mars miał wystarczającą ilość energii chemicznej, aby rozwijać się na mikrobach, które mogłyby przetrwać pod powierzchnią. Jako podstawę przyjęto podstawowe obliczenia fizyki i chemii dla marsjańskiej warstwy podpowierzchniowej. Odkrycia wskazują na wystarczającą ilość rozpuszczonego wodoru, aby zasilić globalną biosferę podpowierzchniową.
Ziemia chroni podziemne litosferyczne ekosystemy mikrobiologiczne. Te mikroby są pozbawione energii ze światła słonecznego, więc otrzymują niezbędne dawki, rozrywając elektrony z cząsteczek w środowisku. Głównym dawcą jest rozpuszczony wodór cząsteczkowy dla ziemskich podziemnych drobnoustrojów.
Nowe badania pokazują, że radioliza (promieniowanie niszczy cząsteczki wody w części wodorowe i tlenowe) powodowałaby powstawanie dużej ilości wodoru pod powierzchnią starożytnego Marsa. Uważa się, że stężenie wodoru w skorupie marsjańskiej 4 miliardy lat temu mieściło się w zakresie obecnych stężeń dla życia drobnoustrojów lądowych. Nie oznacza to, że życie na pewno istniało pod powierzchnią starożytnej Czerwonej Planety, ale gdyby tak było, to w gruncie rzeczy ukryte były niezbędne komponenty, które wspierały ją przez setki milionów lat.
Going underground
Naukowcy od kilkudziesięciu lat są przekonani o istnieniu marsjańskiego życia w przeszłości po odkryciu starożytnych kanałów rzecznych i jezior na Czerwonej Planecie. Jednak nadal trudno jest zrozumieć, ile wody przepłynęło przez powierzchnię Marsa. Współczesne modele klimatyczne starożytnego Marsa tworzą temperatury, które rzadko przekraczają granicę zamarzania, co oznacza, że wczesne okresy mokre mogą być krótkotrwałe. To nie jest najlepszy scenariusz utrzymania życia na powierzchni. Dlatego niektórzy uważają, że prawdziwa działalność miała miejsce pod ziemią.
Naukowcy zbadali dane spektrometru promieniowania gamma na pokładzie statku kosmicznego NASA Odyssey. Potrafili zidentyfikować obfitość pierwiastków radioaktywnych toru i potasu w skorupie marsjańskiej. Na podstawie tych wskaźników można było również wskazać obfitość uranu. Rozpad tych trzech pierwiastków zapewnia promieniowanie, co prowadzi do zniszczenia wody. Elementy rozpadają się ze stałą prędkością, dzięki czemu można wykorzystać nowoczesną obfitość do obliczenia ilości 4 miliardów lat temu.
Następnie konieczne było oszacowanie ilości wody dostępnej dla takiego promieniowania. Dane geologiczne wskazują na wysoką zawartość porowatych skał starożytnej skorupy marsjańskiej. Szorstkie oszacowanie otrzymano na podstawie pomiaru gęstości skorupy Czerwonej Planety. Zakończyliśmy proces wykorzystujący modele geotermalne i klimatyczne, aby określić, gdzie znajduje się miejsce na potencjalne życie. Odkrycia wskazują, że Czerwona Planeta miała globalną strefę siedlisk podziemnych o grubości kilku kilometrów. Wytwarzanie wodoru przez radiolizę spowodowałoby w nim wystarczającą energię chemiczną do podtrzymania życia mikroorganizmów. A ta strefa może pozostać nienaruszona przez setki milionów lat.
Wyniki sprawdzono w modelach dla stref ciepłych i zimnych. Okazuje się, że ilość podziemnego wodoru rośnie nawet w mroźnych warunkach. Dlatego też gęstsza warstwa lodu nad obszarem mieszkalnym będzie służyć jako „pokrywa”, w której wodór nie opuszcza warstwy podpowierzchniowej.
Jakie są konsekwencje?
Wyniki te są przydatne do wyboru lokalizacji statku kosmicznego poszukującego starożytnego marsjańskiego życia. Szczególnie interesujące jest badanie wybijanych skał podczas gwałtownych uderzeń. Wiele z nich może zawierać ślady minionego życia. Takie bloki znajdują się w dwóch punktach, uważanych przez NASA za przyszłe miejsca badań łazika w latach 2020-tych.
