Fagyos déli síkság kora tavasszal. Kép jóváírása: MSSS / JPL / NASA Kattintson a nagyításhoz
A metánnak a marsi légkörben történő kimutatása arra késztette a tudósokat, hogy találjanak a földgáz forrását, amely általában a földi élethez kapcsolódik. Az egyik forrás, amelyet kizárhatunk, az ókori történelem: A metán csupán 600 évig képes túlélni a marsi légkörben, mielőtt a napfény elpusztítja.
Ha a metán globális koncentrációja a Marson 10 ppb, akkor másodpercenként átlagosan 4 gramm metánt pusztít el a napfény. Ez azt jelenti, hogy évente kb. 126 metrikus tonna metánt kell előállítani a folyamatos 10 ppb koncentráció biztosítása érdekében.
Külső esély van arra, hogy a metánt üstökösök, aszteroidák vagy más, az űrből származó törmelék szállítják a Marsba. A számítások azt mutatják, hogy a mikrometeoritok valószínűleg csak 1 kg metánt szállítanak évente - ez messze elmarad a 126 tonnás csereszinttől. A üstökösök hatalmas metáncsigát tudnak szállítani, de a nagyobb üstökös-ütések közötti időtartam átlagosan 62 millió év, tehát valószínűtlen, hogy az egyik üstökös az utóbbi 600 évben metánt szállított volna.
Ha kizárhatjuk a metán szállítását, akkor a metánt Marson kell gyártani. De a forrásbiológia vagy a folyamatok nem kapcsolódnak-e az élethez?
A Föld kis metánjának kis része a szén-dioxid, a forró víz és az egyes kőzetek nem biológiai („abiogén”) kölcsönhatása révén keletkezik. Megtörténhet ez a Marson? Talán - mondja James Lyons az UCLA Geofizikai és Bolygófizikai Intézetéből.
Ezeknek a reakcióknak csak kőzetre, vízre, szénre és hőre van szükségük, de a Marson honnan származna a hő? A bolygó felülete kőhideg, átlagosan mínusz 63 ° C. A vulkánok hőforrást jelentenek. A geológusok szerint a legutóbbi kitörés a Marson legalább egymillió évvel ezelőtt történt - elegendő ahhoz, hogy feltételezzük, hogy a Mars továbbra is aktív, és ezért meleg a felszín alatt.
Egy ilyen geológiai forró pontból másodpercenként átlagosan 4 gramm metán csepp jöhet be. Bármelyik marsi hot spotnak mélynek és a felülettől jól szigetelve kell lennie, mivel a Mars Odyssey termikus emissziós képalkotó rendszere nem talált olyan helyeket, amelyek legalább 15 ° C-kal melegebbek legyenek, mint a környezet. Lyons azonban úgy gondolja, hogy továbbra is lehetséges, hogy egy mágia mély testje táplálja a hőt.
Az egyszerűsített marsi geológia egyik számítógépes modelljében egy 10 kilométer mély, 1 kilométer széles és 10 kilométer hosszú magma hűtőtest létrehozta a 375–450 fokos hőmérsékletet, amely az abiogenikus metántermelést hajtja végre a Föld óceánjának gerincén. Egy ilyen forró kőzettest - mondja Lyons - „tökéletesen ésszerű, nincs benne semmi furcsa”, mert a Mars valószínűleg visszatart bizonyos hőt a bolygóképződésből, hasonlóan a Földhez.
"Arra ösztönöz bennünket, hogy gondoljuk, hogy ez egy valószínűsíthető forgatókönyv a Marson lévő metán magyarázatához, és nem látnánk annak a gátnak (forró kőzetnek) a felszínén aláírását" - mondja Lyons. „Ez a szög, amelyet elérünk; ez a legegyszerűbb, közvetlenebb magyarázat a kimutatott metánra. "
Bár senki nem zárhatja ki a Marson lévő metán abiogenikus forrásait, amikor a Földön metánt talál, általában a metanogének, az ősi anaerob mikrobák munkáját látja, amelyek szén és hidrogén metánsá alakulnak. A metanogének élhetnek-e a Marson?
Ennek megismerése érdekében Timothy Kral, az Arkansasi Egyetem biológiai tudományok egyetemi docens, 12 évvel ezelőtt ötféle metanogént termesztett egy vulkáni talajban, amelyet a marsi talaj szimulálására választottak. Most megmutatta, hogy a metanogének évekig fennmaradhatnak a szemcsés, alacsony tápanyagú talajon, bár ha Mars-szerű körülmények között termesztik, a Föld légköri nyomásának mindössze 2 százalékánál kiszáradnak, és néhány hét múlva nyugvóhelyre kerülnek.
„A talaj hajlamos kiszáradni, és képesek voltunk életképes sejteket megtalálni; még életben vannak, de már nem termelnek metánt ”- mondja Kral.
A metanogéneknek állandó szén-dioxid- és hidrogénforrásra van szükségük. Noha a szén-dioxid bőséges a Marson, „a hidrogén kérdőjel” - mondja Kral.
Vladimir Krasnopolsky, a washingtoni Amerikai Katolikus Egyetem kutatóprofesszora 15 milliomod résznyi molekuláris hidrogént fedezett fel a Mars légkörében. Lehetséges, hogy ez a hidrogén egy olyan mély forrásból távozik a mars belsejében, amelyet a metanogének felhasználhatnak.
Ha a metanogének a Mars belsejében vannak, akkor az általuk előállított metángáz lassan felfelé emelkedik. Végül elérheti a nyomás-hőmérsékleti állapotot, ahol beragadhat a jégkristályokba, és metán-hidrátot képez.
"Ha lenne egy felszín alatti bioszféra, akkor a metán-hidrát elkerülhetetlen következménye lenne, ha a dolgok úgy viselkednének, mint a Földön" - mondja Stephen Clifford a Hold- és Planetáris Intézetből, Houston, Texas.
És van egy béren kívüli előny - tette hozzá Clifford. A metánhidrátok "szigetelő takaró lenne, amely jelentősen csökkentené a Marson lévő fagyos talaj vastagságát az Egyenlítőn lévő több kilométertől egy kilométernél kevesebbre." Más szavakkal: a metán-hidrát mind az élet bizonyítékait tárolja, mind az élettartamot elszigetelheti, amely az ultrahideg felszíni hőmérséklettől megmaradt.
Bár a március felszíne alatt kilométerre eső körülményekről nem állnak rendelkezésre adatok, a Föld föld alatti bioszféra összetettségéről, méretéről és alkalmazkodóképességéről egyre növekvő kép biztosan növeli annak esélyét, hogy az élet hasonló körülmények között létezik a Marson belül. A Föld föld alatti bioszféra nagyrészt mikrobákból áll, amelyek közül néhány mélységben, nyomáson és kémiai körülmények között él, ha egyszer az életre megtagadhatatlannak ítélték.
A mélyen a Mars belsejében nehéz helyzetben lehet élni, de a metanogének nem wimpsok, mondja Kral. „Kemények, tartósak. Az a tény, hogy valószínűleg már a Föld életének kezdete óta körül vannak, és továbbra is az uralkodó életforma a felszín alatt és az óceánok mélyén, azt jelenti, hogy túlélők, rendkívül jól teljesítenek. ”
Eredeti forrás: NASA Astrobiology
