W starożytnym Marsie były odpowiednie warunki do podziemnego życia

Nowy badanie pokazuje, że w starożytnym Marsie, z całą pewnością było wystarczająco dużo energii chemicznej, aby bakterie mogły rozwijać się pod ziemią. "Opierając się na podstawowych właściwości fizycznych i chemicznych obliczeniach, pokazaliśmy, że подповерхностного warstwy starożytnego Marsa, prawdopodobnie dość rozpuszczonego wodoru do zasilania globalnej подповерхностной biosfery", mówi Jesse Тарнас, magistrant / magistrantka Uniwersytetu Browna i wiodący autor badania opublikowanego w Earth and Planetary Science Letters".

"Warunki w tym potencjalnie nadającej się do zamieszkania strefie może być jak na ziemi miejsca, gdzie istnieje podziemny życie".

Gdzie na Marsie ukrywa się życie?

Ziemia — dom dla tak zwanych podpowierzchniowe литотрофных drobnoustrojowych systemów. W przypadku braku słonecznego światła, te podziemne zarazki często biorą swoją energię, podnosząc elektrony z cząsteczek w środowisku. Rozpuszczony cząsteczkowy wodór — piękny dawcą elektronów. Zasila takich drobnoustrojów na Ziemi.

Nowy badanie pokazuje, że радиолиз, proces, w trakcie którego promieniowanie niszczy cząsteczki wody na składniki wodór i tlen, mógł stworzyć wiele wodoru w starożytnej marsa подповерхности. Według szacunków naukowców, stężenie wodoru w korze 4 mld lat temu miała być około porównywalnej z ziemi, która karmi wiele zarazków dzisiaj.

Te wnioski nie oznaczają, że życie na pewno istniał w starożytnym Marsie, ale zakładają, że gdyby życie naprawdę pojawił się mars подповерхность miał niezbędne składniki do utrzymania jej w ciągu setek milionów lat. Praca ta ma również znaczenie dla przyszłości badania Marsa, ponieważ obszary, gdzie starożytna подповерхность wychodzi na zewnątrz, mogą być doskonałym miejscem do wyszukiwania dawnego życia.

Idziemy w podziemiu

Od tego czasu, jak się okazało, że na Marsie kiedyś płynęły rzeki i jeziora, naukowcy mają obsesję na punkcie możliwość, że Czerwona planeta mogła kiedyś przechowywać życie. Ale chociaż dowody na istnienie wody w przeszłości jest niepodważalny, nie wiadomo, od jakiej części marsjańskiej historii woda rzeczywiście płynęła. Najlepsze warunki klimatyczne modele wczesnego Marsa dają temperatury, które ledwo przekraczają punkt zamarzania, a więc wilgotne okresy planety może być bardzo przeminą. Nie jest to najlepszy scenariusz dla podtrzymania życia na powierzchni przez długi czas, i dlatego niektórzy naukowcy uważają, że pod powierzchnią ostatnia mars życie mogła poczuć się lepiej.

"Rodzi się pytanie: jaka była natura tej подповерхностной życia, jeśli takowa istniała, i gdzie brała swoją energię?", mówi Jack Mustard, profesor na wydziale Ziemi, środowiska i nauk planetarnych Брауновского university, współautor badania. "Wiemy, że радиолиз pomaga zapewnić energię podziemnych drobnoustrojów na Ziemi, więc Jesse postanowił kontynuować tę historię z радиолизом na Marsie".

Naukowcy przeanalizowali dane gamma-promieniowanie mas, który leci na pokładzie urządzenia Mars Odyssey. Tworzyły mapę występowania pierwiastków promieniotwórczych toru i potasu w marsjańskiej korze. Począwszy od karty, udało im się znaleźć i trzeci pierwiastek radioaktywny, uran. Rozpad tych trzech elementów zapewnia napromienianie, która prowadzi do радиолитическую rozpadu wody. I ponieważ te elementy rozpadają się z określoną prędkością, model występowania można użyć, aby obliczyć obecność elementów 4 miliardy lat temu. Tak zespół pojawił się pomysł radioaktywnej lampy błyskowej, która aktywnie szturchnęła радиолиз.

Kolejnym krokiem było ocenić, ile wody było dostępne dla tego promieniowania. Geologiczne dane świadczą o tym, że w porowatych skałach starożytnej marsjańskiej skorupy było wiele wód gruntowych, прорывающихся przez pory. Naukowcy wykorzystali pomiary gęstości marsjańskiej skorupy, aby w przybliżeniu oszacować, ile czasu było dostępne dla wypełnienia wodą.

W Końcu drużyna używał geotermalne i klimatyczne modelu, aby określić, gdzie mogła znajdować się starożytna życie. Musiało być nie tak zimno, aby nie cała woda zamarzła, ale i nie jest zbyt ciepło.

Łącząc te badania, naukowcy doszli do wniosku, że Mars, prawdopodobnie miał globalną подповерхностную potencjalnie strefy zamieszkałej w kilku kilometrów grubości. W tej strefie produkcji wodoru w procesie радиолиза генерировало więcej niż wystarczająco dużo energii chemicznej w celu utrzymania bakterii życia, jeśli zaczniemy od tego, co znamy na Ziemi. I ta strefa powinna utrzymywać się przez setki milionów lat.

Te wnioski były zapisywane, nawet gdy naukowcy mącił różne scenariusze klimatyczne — niektóre cieplej, niektóre zimniej. Co ciekawe, według Тарнаса, ilość podziemnego wodoru, który jest dostępny jako źródła energii, rośnie w bardzo zimnych warunkach klimatycznych scenariuszach. Bo grubsza warstwa lodu nad obszarem zamieszkiwania służy pokrywą, która nie daje wobec wodoru uciekać z подповерхности.

"ludzie mają pojęcie o tym, że zimny klimat wczesnego Marsa zły dla życia, ale jak widzimy, w zimnym klimacie więcej energii chemicznej do życia pod ziemią", mówi Тарнас. "Myślimy, że to może zmienić nastawienie ludzi do klimatu i poprzednim życiu na Ziemi".

Konsekwencje badania

Тарнас i Mustard mówią, że te wnioski pomogą w zrozumieniu, gdzie wysłać następny statek kosmiczny, który zajmie się poszukiwaniemśladów życia na Marsie.

"Jeden z najbardziej interesujących wariantów badania to wyszukiwanie bloków мегабрекчии — kawałki skały, które zostały wyrwane z ziemi w trakcie uderzenia meteorytu", mówi Тарнас. "Wielu z nich pochodziła z głębi zamieszkałej strefy, a teraz są, często dziewiczych, na powierzchni".

Mustard, który aktywnie uczestniczył w procesie wyboru miejsca lądowania rovera Mars 2020, mówi, że tego rodzaju bloki брекчии są obecne w co najmniej dwóch miejscach, które rozważaliśmy w NASA: Northeast Syrtis Major i Midway.

"Misja rovera 2020 będzie polegać na poszukiwaniu oznak życia", mówi Mustard. "Obszar, gdzie mogą być pozostałości podziemnej zamieszkałej strefy — która, być może, była największą strefą zamieszkania na planecie — wydają się dobrym miejscem do wyszukiwania.

A jak myślisz? Powiedz w naszej