Az a lehetőség, hogy élet létezhet a Marson, több mint egy évszázadra elragadta a kutatók, tudósok és írók képzeletét. Amióta Giovanni Schiaparelli (és később Percival Lowell) észrevette, amit a 19. században „marsói csatornáknak” tartottak, az emberek azt álmodták, hogy egy napon küldnek küldöttségeket a Vörös Bolygóra annak reményében, hogy találnak egy civilizációt és találkozhatnak az őslakos marsókkal.
Amíg a Tengerész és Viking Az 1960-as és 70-es évek programjai összetörték a marsi civilizáció fogalmát, azóta több bizonyíték vonult fel, amelyek jelzik, hogy az élet létezett volna egyszer a Marson. Egy új tanulmánynak köszönhetően, amely azt jelzi, hogy a Marsnak elegendő mennyiségű oxigéngáz van a felszínén elzárva, hogy támogassa az aerob organizmusokat, az az elmélet, hogy az élet még mindig létezik ott, újabb lendületet kapott.
A tanulmány, amely a közelmúltban jelent meg a folyóiratban Természettudomány, Vlada Stamenkovic vezette, a Föld- és bolygótudós, valamint a NASA sugárhajtómű-laboratóriumának elméleti fizikusa. A JPL és a geológiai és bolygótudományi osztály több tagja csatlakozott hozzá a Kaliforniai Technológiai Intézetben (Caltech).
Egyszerűen fogalmazva: az oxigéngáznak a Marson játszott lehetséges szerepére történelmileg kevés figyelmet fordítottak. Ennek oka az a tény, hogy az oxigén a Mars légkörének nagyon kis százalékát teszi ki, amely elsősorban szén-dioxidból és metánból áll. A felszínén lévő marsi meteoritok és mangánban gazdag kőzetek geokémiai bizonyítéka azonban magas oxidációt mutatott.
Ennek oka lehet a múltban a Marson lévõ víz, ami azt jelzi, hogy az oxigén szerepet játszott a marsi kéreg melegítésében. Ennek a lehetőségnek a feltárására Stamenkovi és csapata két olyan bizonyítékot vett fontolóra, amelyeket a Kormány gyűjtött Kíváncsiság rover. Az első a Curiosity Chemistry and Mineralogy (CheMin) eszköz kémiai bizonyítéka, amely megerősítette a marsi kőzet mintáinak magas oxidációs szintjét.
Másodszor, megkérdezték a Mars Express ” A Mars Advanced Radar a felszín alatti és az ionoszféra hangzásához (MARSIS), amely jelezte a víz jelenlétét a Mars déli sarkvidéke alatt. Ezen adatok felhasználásával a csoport elkezdte kiszámítani, mennyi oxigén létezhet a felszín alatti sós lerakódásokban, és hogy ez elegendő-e az aerob organizmusok fenntartásához.
Először átfogó termodinamikai keretet fejlesztettek ki, hogy kiszámítsák az O2 oldhatóságát folyékony sós lében (sós vízben és más oldható ásványi anyagokban) marsi körülmények között. E számítások során azt feltételezték, hogy az O ² ellátása a Mars légköre, amely képes lesz érintkezni a felszíni és a felszín alatti környezettel - és így átvihető.
Ezt követően egyesítették ezt az oldhatósági keretet a Mars általános cirkulációs modelljével (GCM), hogy meghatározzák az O2 éves sóoldatban való feloldódási sebességét - figyelembe véve a ma jelen lévő helyi nyomást és hőmérsékleti viszonyokat. Ez lehetővé tette számukra, hogy azonnal megfigyeljék, mely régiók valószínűleg tartják fenn az O2 magas szintű oldhatóságát.
Végül kiszámították a Mars kötelességének történelmi és jövőbeli változásait annak meghatározására, hogy az aerob környezetek eloszlása hogyan fejlődött az elmúlt 20 millió évben, és hogyan változhatnak a következő 10 millióban. Ebből azt találták, hogy még a legrosszabb esetekben is van elegendő mennyiségű oxigént a marsi kőzetekben és a felszín alatti rezervoárokban az aerob mikrobiális organizmusok támogatására. Amint Stamenkovic elmondta a Space Magazine-nak:
„Eredményünk az, hogy az oxigén különböző Mars sókban oldható fel modern Mars körülmények között, olyan koncentrációban, amely sokkal nagyobb, mint az aerob mikrobák számára a légzéshez szükséges. A talajvíz potenciáljával kapcsolatban még nem tehetünk nyilatkozatokat, de eredményeink arra utalhatnak, hogy hideg sós sók léteznek, amelyek sziklákra hatnak, és mangán-oxidokat képeznek, amelyeket az MSL-rel megfigyeltünk. ”
Számításaik alapján azt találták, hogy a Mars felszín alatti környezetek többsége akár 6 nagyságrenddel meghaladta az aerob légzéshez szükséges oxigénszintet (~ 10 ^? 6 mol m ^? 3). Ez arányos a Föld óceánjainak oxigénszintjével ma, és magasabb, mint ami a Földön a nagy oxigénképződési esemény előtt volt, körülbelül 2,35 milliárd évvel ezelőtt (10 ^? 13–10 ^? 6 mol m ^? 3).
Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az élet továbbra is fennállhat a föld alatti sósvizekben, és magyarázatot adnak az erősen oxidált kőzetek képződésére. "Az MSL Curiosity rover olyan mangán-oxidokat fedez fel, amelyek általában csak akkor képződnek, amikor a sziklák kölcsönhatásba lépnek az erősen oxidált kőzetekkel" - mondta Stamenkovic. "Tehát eredményeink megmagyarázhatják ezeket az eredményeket, ha hűvös sós sók vannak jelen, és az oxigénkoncentráció hasonló vagy nagyobb, mint a mai nap, miközben a kőzeteket megváltoztatták."
Megállapították azt is, hogy a poláris régiók körül több helyen lehetnek olyan helyek, ahol sokkal nagyobb az O2 koncentrációja, amely elegendő lenne a bonyolultabb többsejtű organizmusok, például a szivacsok létezésének támogatásához. Eközben a köztes oldódású környezet valószínűleg az Egyenlítőhöz közelebb eső, alacsonyabb fekvésű területeken, például a Hellas és az Amazonis Planitia, valamint az Arabia és a Tempe Terra területeken helyezkedik el.
Mindezekből az a kép kezd felbukkanni, hogy a Marson az élet a föld alatt vándorolhatott volna, ahelyett, hogy egyszerűen eltűnt volna. A légkört lassan eltávolítva és a felületet lehűlve a víz fagyni kezdett, és a talajba és a felszín alatti gyorsítótárba szállt, ahol elegendő mennyiségű oxigén volt jelen a fotoszintézistől független aerob organizmusok támogatására.
Noha ez a lehetőség új lehetőségeket eredményezhet a Marson való élet keresésében, nagyon nehéz (és nem ajánlott) keresni. A kezdőknek elmondták, hogy a korábbi missziók elkerülték a Mars koncentrációját a vízkoncentrációval, attól tartva, hogy azokat Föld baktériumokkal szennyezik. Ezért miért olyan közelgő missziók, mint a NASAMars 2020 A rover a felszíni talajminták gyűjtésére összpontosít, hogy bizonyítékokat keressen a múlt életéről.
Másodszor, bár ez a tanulmány arra a lehetőségre utal, hogy élet létezhet a Mars felszín alatti gyorsítótárban, ez nem bizonyítja meggyőzően, hogy az élet még mindig létezik a Vörös Bolygón. De amint Stamenkovic rámutatott, nyitva áll az ajtó az izgalmas új kutatásokhoz, és alapvetően megváltoztathatja a Marsra néző utat:
„Ez azt jelenti, hogy még sok mindent meg kell tudnunk a Marson meglévő élet lehetőségeiről, nem csak a múltban, hanem a jelenben is. Sok kérdés továbbra is nyitott, de ez a munka reményt ad arra is, hogy feltárja a ma fennmaradó élet lehetőségeit a Marson - az aerob légzésre összpontosítva, ami nagyon váratlan.
Ennek a tanulmánynak az egyik legnagyobb következménye az, hogy megmutatja, hogy a Mars hogyan alakíthatta az életet a Földétől eltérő körülmények között. A káros környezetben előforduló anaerob organizmusok helyett az oxigén előállításához fotoszintézist használva (az atmoszférát aerob organizmusokra alkalmassá téve) a Mars sziklák és víz révén oxigént származhatott volna az aerob organizmusok fenntartásához a Naptól távol, hideg környezetben.
Ez a tanulmány kihatással lehet a Földön kívüli élet keresésére is. Míg a föld alatti mikrobák a hideg, kiszáradt exoplanetokon valószínűleg nem tűnnek ideálisnak a „lakható” meghatározásában, ez potenciális lehetőséget teremt az élet keresésére, ahogy mi nem tudd. Végül is, ha a Földön kívüli életet talál, úttörő lesz, függetlenül attól, hogy milyen formában történik.
