Jaunie pētījumi liecina, ka senajam Marsam, iespējams, bija pietiekami daudz ķīmiskās enerģijas, lai mikrobi varētu plaukt pazemē. "Balstoties uz fundamentāliem fizikāliem un ķīmiskiem aprēķiniem, mēs esam parādījuši, ka seno Marsu pazemes slānī, iespējams, bija pietiekami daudz izšķīduša ūdeņraža, lai darbinātu globālo pazemes biosfēru," saka Jesse Tarnas, Brauna universitātes maģistrantūras students un pētījuma galvenais autors, publicēts žurnālā Earth and Planetary Science. Vēstules ".
"Apstākļi šajā potenciāli apdzīvojamā apgabalā varētu būt līdzīgi tiem, kas atrodas uz Zemes, kur pastāv pazemes dzīvība."
Kur slēpjas dzīve uz Marsa?
Zeme ir mājvieta tā saucamajām zemūdens litotrofiskajām mikrobu sistēmām. Ja nav saules gaismas, šie pazemes mikrobi bieži ņem savu enerģiju, noņemot elektronus no molekulām savā vidē. Izšķīdināts molekulārais ūdeņradis ir lielisks elektronu donors. Tas baro šādus mikrobus uz Zemes.
Jaunie pētījumi rāda, ka radiolīze - process, kura laikā starojums sadala ūdens molekulas to sastāvā esošajā ūdeņradī un skābeklī - senajā Marsa virszemes daļā varētu radīt daudz ūdeņraža. Zinātnieki lēš, ka ūdeņraža koncentrācijai garozā pirms 4 miljardiem gadu vajadzēja būt aptuveni salīdzināmai ar koncentrāciju uz Zemes, kas mūsdienās baro daudzus mikrobus.
Šie atklājumi nenozīmē, ka dzīvība noteikti pastāvēja uz senajiem Marsiem, taču tie tomēr liek domāt, ka, ja dzīvība pastāvētu, Marsa pazemes virsmai būtu nepieciešamās sastāvdaļas, lai to uzturētu simtiem miljonu gadu. Šis darbs ietekmē arī Marsa turpmāko izpēti, jo apgabali, kur iznāk seno grunts virsma, varētu būt lieliska vieta, kur meklēt veco dzīvi.
Reklāmas video:
Dodamies pazemē
Kopš tika atklāts, ka upes un ezeri savulaik plūda uz Marsa, zinātnieki ir apsēsti ar iespēju, ka Sarkanajai planētai reiz varētu būt dzīvība. Bet, lai gan pierādījumi par ūdens esamību pagātnē ir neapstrīdami, nav skaidrs, cik lielā mērā Marsa vēsturē ūdens faktiski plūda. Labākie klimatiskie modeļi agrīnajam Marsam rada temperatūru, kas tik tikko pārsniedz sasalšanas punktu, kas nozīmē, ka planētas mitrais periods var būt ļoti īslaicīgs. Šis nav labākais scenārijs dzīvības saglabāšanai uz virsmas ilgu laiku, un tāpēc daži zinātnieki uzskata, ka iepriekšējā Marsa dzīve zem zemes, iespējams, jutās labāk.
Zinātnieki pētīja datus no gamma-staru spektrometra, kas lido uz Marsa odisejas. Viņi kartēja radioaktīvo elementu torija un kālija pārpilnību Marsa garozā. Sākot no kartes, viņiem izdevās atrast trešo radioaktīvo elementu - urānu. Šo trīs elementu sabrukšana nodrošina starojumu, kas noved pie ūdens radiolītiskās sabrukšanas. Un tā kā šie elementi noteiktā ātrumā samazinās, pārpilnības modeli var izmantot, lai aprēķinātu elementu klātbūtni pirms 4 miljardiem gadu. Tātad komanda nāca klajā ar ideju par radioaktīvo uzliesmojumu, kas aktīvi veicināja radiolīzi.
Nākamais solis bija novērtēt, cik daudz ūdens bija pieejams šim starojumam. Ģeoloģiskie pierādījumi liecina, ka senās Marsa garozas porainajiem iežiem bija daudz gruntsūdeņu, kas izlauzās caur porām. Zinātnieki izmantoja Marsa garozas blīvuma mērījumus, lai aptuveni novērtētu, cik poru bija iespējams piepildīt ar ūdeni.
Visbeidzot, komanda izmantoja ģeotermiskos un klimata modeļus, lai noteiktu, kur varētu būt atradusies senā dzīve. Bija jābūt tik aukstam, lai ne viss ūdens sasaltu, bet arī ne ļoti silts.
Apvienojot šīs analīzes, zinātnieki secināja, ka Marsam, iespējams, ir globāla apakšzemes potenciāli apdzīvojama zona vairāku kilometru biezumā. Šajā zonā ūdeņraža ražošana ar radiolīzes palīdzību ir radījusi vairāk nekā pietiekami daudz ķīmiskās enerģijas, lai atbalstītu mikrobu dzīvību, balstoties uz to, ko mēs zinām uz Zemes. Un šai zonai vajadzēja pastāvēt simtiem miljonu gadu.
Šie atklājumi saglabājās pat tad, kad zinātnieki simulēja dažādus klimata scenārijus - daži siltāki, citi aukstāki. Jāatzīmē, ka Tarnas teica, ka pazemes ūdeņraža daudzums, kas pieejams kā enerģijas avots, ārkārtīgi aukstā klimatiskā scenārija gadījumā palielinās. Tā kā biezāks ledus slānis virs apdzīvojamās zonas kalpo kā segums, kas neļauj ūdeņradim izkļūt no grunts.
“Cilvēkiem ir ideja, ka agrīnā Marsa aukstais klimats ir slikts dzīvībai, bet, kā redzam, aukstā klimatā dzīvībai pazemē ir vairāk ķīmiskās enerģijas,” saka Tarnas. "Mēs domājam, ka tas varētu mainīt cilvēku attieksmi pret klimatu un pagātnes dzīvi uz Zemes."
Pētījuma nozīme
Tarnas un Sinepes saka, ka šie atradumi palīdzēs saprast, kurp sūtīt nākamo kosmosa kuģi, lai meklētu dzīvības pazīmes uz Marsa.
“Viena no interesantākajām izpētes iespējām ir megabreciju atrašana - klinšu gabalus, kurus meteorīta trieciens izrāvis no zemes,” stāsta Tarnas. "Daudzi no viņiem nāca no apdzīvojamās zonas dziļumiem, un tagad tie bieži ir neskarti virspusē."
Sinepes, kas bija ļoti iesaistītas maršruta Mars Mars atlases procesā, saka, ka šāda veida breccia bloki atrodas vismaz divās vietās, kuras pārskata NASA: Northeast Syrtis Major un Midway.
Iļja Khel