Нови изследвания сочат, че древният Марс вероятно е имал достатъчно химическа енергия за микробите да процъфтяват под земята. „Въз основа на фундаментални физични и химични изчисления показахме, че подземният слой на древен Марс вероятно е разполагал с достатъчно разтворен водород, за да захранва глобалната подземна биосфера“, казва Джеси Тарнас, студент в Университета Браун и водещ автор на изследването, публикувано в сп. Earth and Planetary Science Писма “.
"Условията в тази потенциално обитаема зона могат да бъдат подобни на тези на Земята, където съществува подземен живот."
Къде се крие животът на Марс?
Земята е дом на т. Нар. Подземни литотрофни микробни системи. При липса на слънчева светлина, тези подземни микроби често отнемат енергията си, като отнемат електрони от молекулите в тяхната среда. Разтвореният молекулен водород е отличен донор на електрон. Той храни такива микроби на Земята.
Новите изследвания показват, че радиолизата, процес, при който радиацията разгражда молекулите на водата в съставните им водород и кислород, може да създаде много водород в древното марсианско подпокритие. Учените смятат, че концентрацията на водород в кора преди 4 милиарда години е трябвало да бъде приблизително сравнима с тази на Земята, която захранва много микроби днес.
Тези открития не означават, че животът определено е съществувал на древен Марс, но те предполагат, че ако животът съществуваше, Марсианското подпокритие би имало необходимите съставки, за да го поддържа в продължение на стотици милиони години. Тази работа има значение и за бъдещото проучване на Марс, тъй като районите, откъдето излиза древното подпокритие, биха могли да бъдат чудесно място за търсене на стар живот.
Промоционално видео:
Преминаване под земята
Откакто бе разкрито, че реки и езера някога са течали на Марс, учените са обсебени от възможността Червената планета някога да поддържа живот. Но докато доказателствата за съществуването на вода в миналото са неоспорими, не е ясно за каква част от историята на Марсиан водата действително е текла. Най-добрите климатични модели за ранния Марс произвеждат температури, които едва надвишават точката на замръзване, което означава, че влажните периоди на планетата могат да бъдат много краткотрайни. Това не е най-добрият сценарий за поддържане на живота на повърхността за дълго време и затова някои учени смятат, че миналия марсиански живот под повърхността може да се е почувствал по-добре.
Учените изучиха данни от гама-спектрометър, който лети на борда на Одисея на Марс. Те картографират изобилието от радиоактивни елементи торий и калий в Марсианската кора. Започвайки от картата, те успяха да намерят трети радиоактивен елемент - уран. Разпадът на тези три елемента осигурява радиация, която води до радиолитичен разпад на водата. И тъй като тези елементи се разпадат с определена скорост, моделът на изобилието може да се използва за изчисляване на присъствието на елементите преди 4 милиарда години. Така екипът излезе с идеята за радиоактивно огнище, което активно тласкаше радиолизата.
Следващата стъпка беше да се прецени колко вода е на разположение за тази радиация. Геоложките данни сочат, че порестите скали на древната марсианска кора са имали много подземни води, пробиващи се през порите. Учените използваха измервания на плътността на марсианската кора, за да изчислят приблизително колко пори са на разположение, за да се запълнят с вода.
И накрая, екипът използва геотермални и климатични модели, за да определи къде е бил древният живот. Трябваше да не е толкова студено, че не цялата вода замръзна, но и не много топла.
Комбинирайки тези анализи, учените стигат до заключението, че на Марс вероятно има глобална подземна потенциално обитаема зона с дебелина няколко километра. В тази зона производството на водород чрез радиолиза генерира повече от достатъчно химическа енергия за поддържане на живота на микробите въз основа на това, което знаем на Земята. И тази зона трябваше да съществува стотици милиони години.
Тези открития се запазват дори когато учените симулират различни климатични сценарии - някои по-топли, други по-студени. Забележително е, каза Тарнас, количеството подземен водород, който се предлага като източник на енергия, се увеличава при изключително студени климатични сценарии. Тъй като по-дебел слой лед над обитаемата зона служи като покритие, което не позволява на водорода да излезе от подземната повърхност.
„Хората имат представа, че студеният климат на ранния Марс е лош за живота, но както виждаме, в студените климатични условия за живот под земята има повече химическа енергия“, казва Тарнас. "Смятаме, че това може да промени отношението на хората към климата и миналия живот на Земята."
Последици за научните изследвания
Тарнас и Горчица твърдят, че тези открития ще помогнат да разберем къде да изпратим следващия космически кораб, който да търси знаци за живот на Марс.
„Една от най-интересните възможности за проучване е намирането на блокове от мегабрекия - парчета скала, които бяха изтръгнати от земята при метеоритно въздействие“, казва Тарнас. „Много от тях дойдоха от дълбините на обитаемата зона и сега те са често непокътнати на повърхността.“
Горчицата, която беше силно включена в процеса на подбор за марсохода „Марс 2020“, казва, че тези видове блокове брекия присъстват поне на две места, прегледани от НАСА: Североизточен Сиртис Майор и Мидуей.
Иля Кел