Ny forskning antyder, at antikke Mars sandsynligvis havde nok kemisk energi til, at mikrober trives under jorden.”Baseret på grundlæggende fysiske og kemiske beregninger har vi vist, at undergrundlaget af antikke Mars sandsynligvis havde nok opløst brint til at drive den globale undergrundsbiosfære,” siger Jesse Tarnas, en kandidatstuderende ved Brown University og hovedforfatter af studien, der er offentliggjort i Earth and Planetary Science Brev.
"Forholdene i dette potentielt beboelige område kunne være de samme som på Jorden, hvor der findes underjordisk liv."
Hvor skjuler livet sig på Mars?
Jorden er hjemsted for de såkaldte underjordiske litotrofiske mikrobielle systemer. I mangel af sollys tager disse underjordiske mikrober ofte deres energi ved at fjerne elektroner fra molekyler i deres miljø. Opløst molekylært brint er en fremragende elektrondonor. Det føder sådanne mikrober på Jorden.
Ny forskning viser, at radiolys, en proces, hvor stråling bryder vandmolekyler i deres bestanddel brint og ilt, kunne skabe en masse brint i den gamle Martiske undergrund. Forskere anslår, at koncentrationen af brint i skorpen for 4 milliarder år siden skulle have været nogenlunde sammenlignelig med den på Jorden, der føder mange mikrober i dag.
Disse fund betyder ikke, at livet definitivt eksisterede på det gamle Mars, men de antyder, at hvis livet eksisterede, ville den Martiske undergrund have de nødvendige ingredienser til at opretholde det i hundreder af millioner af år. Dette arbejde har også konsekvenser for den fremtidige udforskning af Mars, da de områder, hvor den gamle undergrund kommer ud, kan være et godt sted at se efter det gamle liv.
Salgsfremmende video:
Gå under jorden
Lige siden det blev afsløret, at floder og søer engang flød på Mars, har forskere været besat af muligheden for, at den røde planet en gang kan holde liv. Men selvom beviset for eksistensen af vand i fortiden er uomtvistelig, er det uklart for hvor meget af Marshistorien vandet faktisk flød. De bedste klimamodeller til det tidlige Mars producerer temperaturer, der næppe overstiger frysepunktet, hvilket betyder, at planetens våde perioder kunne være meget kortvarige. Dette er ikke det bedste scenario for at opretholde liv på overfladen i lang tid, og derfor mener nogle forskere, at det tidligere Marsliv under overfladen kan have følt sig bedre.
Forskere studerede data fra et gammastrålespektrometer, der flyver ombord på Mars Odyssey. De kortlagde forekomsten af radioaktive elementer thorium og kalium i Marsskorpen. Fra kortet lykkedes det dem at finde et tredje radioaktivt element, uran. Forfaldet af disse tre elementer tilvejebringer stråling, der fører til det radiolytiske forfald af vand. Og fordi disse elementer forfalder med en bestemt hastighed, kan overflodmodellen bruges til at beregne tilstedeværelsen af elementerne for 4 milliarder år siden. Så teamet kom på idéen om et radioaktivt udbrud, der aktivt skubbede radiolys.
Det næste trin var at estimere, hvor meget vand der var til rådighed til denne stråling. Geologisk bevis tyder på, at de porøse klipper i den gamle Martiske skorpe havde meget grundvand, der brød gennem porerne. Forskerne brugte målinger af tætheden af Marsskorpen til groft at estimere, hvor mange porer der var til rådighed til at fylde med vand.
Endelig brugte teamet geotermiske modeller og klimamodeller til at bestemme, hvor det gamle liv måtte have været. Det skulle ikke have været så koldt, at ikke alt vand frøs, men heller ikke meget varmt.
Ved at kombinere disse analyser konkluderede forskerne, at Mars sandsynligvis havde en global undergrund, der potentielt var beboelig zone, flere kilometer tyk. I denne zone har produktionen af brint gennem radiolys genereret mere end nok kemisk energi til at understøtte mikrobiel liv, baseret på hvad vi kender på Jorden. Og denne zone måtte vedvare i hundreder af millioner af år.
Disse fund var ved, selv når forskere simulerede forskellige klimascenarier - nogle varmere, andre koldere. Bemærkelsesværdigt, sagde Tarnas, øges mængden af underjordisk brint, der er tilgængelig som en energikilde i ekstremt kolde klimatiske scenarier. Fordi et tykkere islag over den beboelige zone fungerer som et dækning, der forhindrer brint i at flygte fra undergrunden.
”Folk har en idé om, at det kolde klima i det tidlige Mars er dårligt for livet, men som vi kan se, er der mere kemisk energi i kolde klimaer for livet under jorden,” siger Tarnas. "Vi tror, det kunne ændre folks holdning til klima og tidligere liv på Jorden."
Forskningsimplikationer
Tarnas og sennep siger, at disse fund vil hjælpe med at forstå, hvor de skal sende det næste rumfartøj for at se efter tegn på liv på Mars.
”En af de mest interessante efterforskningsmuligheder er at finde blokke med megabreccia - bunker af sten, der blev revet ud af jorden ved en meteoritpåvirkning,” siger Tarnas. "Mange af dem kom fra dybden af den beboelige zone, og nu er de, ofte intakte, på overfladen."
Sennep, der var stærkt involveret i udvælgelsesprocessen til Mars 2020-rover, siger, at disse slags brecciablokke er til stede på mindst to steder, der er gennemgået af NASA: Northeast Syrtis Major og Midway.
Ilya Khel