Možnost, da bi na Marsu lahko obstajalo življenje, že več kot stoletje ujame domišljijo raziskovalcev, znanstvenikov in pisateljev. Odkar je Giovanni Schiaparelli (in pozneje Percival Lowell) v 19. stoletju opazil, za kar verjamejo, da so "Marsovski kanali", so ljudje sanjali, da bodo nekega dne poslali poslance na Rdeči planet v upanju, da bodo našli civilizacijo in srečali domače Marsovce.
Medtem ko Mariner in Viking programi iz šestdesetih in sedemdesetih let so razbili pojem o marsovski civilizaciji, od takrat se je pojavilo več dokazov, ki kažejo na to, kako je nekoč na Marsu lahko obstajalo življenje. Zahvaljujoč novi študiji, ki kaže, da ima Mars morda dovolj kisika zaklenjenega pod njegovo površino, da podpira aerobne organizme, teorija, da bi življenje lahko še vedno Obstajajo tam, je bil podan še en zagon.
Študija, ki se je nedavno pojavila v reviji Narava Geoscience, vodil jo je Vlada Stamenković, znanstvenik Zemlje in planetov ter teoretični fizik iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon. Pridružil se mu je več članov JPL in Oddelka za geološke in planetarne znanosti na Kalifornijskem tehnološkem inštitutu (Caltech).
Preprosto povedano, možni vlogi, ki bi jo lahko imel kisik na Marsu, je bilo v zgodovini premalo pozornosti. To je posledica dejstva, da kisik tvori zelo majhen odstotek Marsove atmosfere, ki je sestavljen predvsem iz ogljikovega dioksida in metana. Vendar pa so geokemični dokazi marsovskih meteoritov in kamnin, bogatih z manganom, na njegovi površini pokazali visoko stopnjo oksidacije.
To bi lahko bil posledica vode, ki je bila na Marsu že v preteklosti, kar bi pomenilo, da je kisik igral vlogo pri kemičnem vremenskem vremenu marsovske skorje. Za preučitev te možnosti sta Stamenkovi in njegova ekipa obravnavali dva dokaza, ki jih je zbral Radovednost rover. Prvi so bili kemijski dokazi iz instrumenta Curiosity's Chemistry and Mineralogy (CheMin), ki so potrdili visoke stopnje oksidacije v vzorcih marsovske kamnine.
Drugič, posvetovali so se z dokazi, ki jih je pridobil Mars Express ' Mars Napredni radar za podzemni in ionosferski zvok (MARSIS), ki je nakazal prisotnost vode pod Marsovim južnim polarnim območjem. S pomočjo teh podatkov je ekipa začela izračunati, koliko kisika lahko obstaja v podzemnih nasipih in ali bo to dovolj za vzdrževanje aerobnih organizmov ali ne.
Začeli so z razvojem obsežnega termodinamičnega okvira za izračun topnosti O² v tekočih slanicah (slana voda in drugi topni minerali) v marsovskih pogojih. Za te izračune so domnevali, da je bila dobava O2 Marsova atmosfera, ki bo lahko stopila v stik s površinskim in podzemnim okoljem - in s tem tudi prenosljiva.
Nato so ta okvir topnosti združili z Mars-ovim splošnim kroženjskim modelom (GCM), da so določili letno hitrost raztapljanja O² v slanici, s čimer so danes na Marsu dovoljeni lokalni pritiski in temperaturne razmere. To jim je omogočilo, da takoj opazijo, v katerih regijah je najverjetneje ohranjena visoka stopnja topnosti O².
Nazadnje so izračunali zgodovinske in prihodnje spremembe v Marsovi poševnosti, da bi določili, kako se je v zadnjih 20 milijonih let razvijala distribucija aerobnih okolij in kako bi se lahko spremenile v naslednjih 10 milijonih. Iz tega so ugotovili, da je bilo tudi v najslabših scenarijih v marsovskih kamninah in podzemnih rezervoarjih dovolj kisika, da bi podpirali aerobne mikrobne organizme. Kot je za Space Magazine povedal Stamenković:
„Naš rezultat je, da se kisik v sodobnih razmerah na Marsu lahko raztopi v različnih slanicah v koncentracijah, ki so veliko večje od aerobnih mikrobov, ki jih potrebujejo za dihanje. Ne moremo še dati izjave, ki se nanaša na potencial podzemne vode, vendar lahko naši rezultati pomenijo obstoj hladnih slanic, ki delujejo na kamninah, ki tvorijo manganove okside, kar smo opazili pri MSL. "
Iz njihovih izračunov so ugotovili, da večina podzemnih okolij na Marsu preseže raven kisika, ki je potreben za aerobno dihanje (~ 10 ^? 6 mol m ^ 3) za velikost velikosti 6. To je sorazmerno z ravnijo kisika v današnjih Zemljinih oceanih in višje od tiste, ki je obstajala na Zemlji pred velikim dogodkom oksidacije pred približno 2,35 milijarde let (10 ^? 13–10 ^? 6 mol m ^ 3).
Te ugotovitve kažejo, da bi življenje še lahko obstajalo v podzemnih nahajališčih slane vode, in ponujajo razlago za nastanek visoko oksidiranih kamnin. "MSL-ov Curiosity rover je odkril manganove okside, ki se običajno tvorijo, kadar kamnine posegajo v močno oksidirane kamnine," je dejal Stamenković. "Torej bi lahko naši rezultati razložili te ugotovitve, če bi bile hladne slanice in koncentracije kisika podobne ali večje kot danes, medtem ko so bile skale spremenjene."
Ugotovili so tudi, da lahko obstaja več lokacij okoli polarnih regij, kjer so bile veliko večje koncentracije O², kar bi zadostovalo za podporo obstoja kompleksnejših večceličnih organizmov, kot so gobice. Medtem bi se lahko okolje z vmesno topnostjo verjetno pojavilo na nižje ležečih območjih bližje ekvatorju, kjer so višji površinski pritiski - kot sta Hellas in Amazonis Planitia ter Arabija in Tempe Terra.
Iz vsega tega se začne pojavljati slika, kako je življenje na Marsu lahko selilo pod zemljo, namesto da bi preprosto izginilo. Ko se je atmosfera počasi odvajala in površina ohlajala, je voda začela zamrzovati in potovati v tla in podzemne posode, kjer je bilo dovolj kisika, da bi podprli aerobne organizme, neodvisne od fotosinteze.
Čeprav bi ta možnost lahko prišla do novih priložnosti pri iskanju življenja na Marsu, bi bilo to težko (in ne priporočljivo) iti iskati. Za začetek so se prejšnje misije izogibale območjem na Marsu z vodnimi koncentracijami zaradi strahu, da bi jih onesnažile z bakterijami Zemlje. Zato tudi prihajajoče misije, kot je NasinaMars 2020 Rover se bo osredotočil na zbiranje vzorcev površinskih tal in iskal dokaze o preteklem življenju.
Drugič, čeprav ta študija predstavlja možnost, da bi življenje lahko obstajalo v podzemnih predpomnilnikih na Marsu, ne dokazuje dokončno, da življenje še vedno obstaja na Rdečem planetu. A kot je navedel Stamenković, odpira vrata za nova razburljiva raziskovanja in lahko bistveno spremeni način, kako gledamo na Mars:
„To pomeni, da moramo še veliko naučiti o potencialu za življenje na Marsu, ne le preteklem, ampak tudi sedanjem. Številna vprašanja ostajajo odprta, vendar to delo daje upanje tudi za raziskovanje možnosti sedanjega življenja na Marsu - s poudarkom na aerobnem dihanju, kar je zelo nepričakovano. "
Ena največjih posledic te študije je način, kako prikazuje, kako bi lahko Mars razvil življenje pod drugačnimi pogoji kot na Zemlji. Namesto anaerobnih organizmov, ki nastajajo v škodljivem okolju in uporabljajo fotosintezo za proizvodnjo kisika (zaradi česar je ozračje primerno za aerobne organizme), bi Mars lahko dovajal kisik skozi kamnine in vodo za vzdrževanje aerobnih organizmov v hladnem okolju stran od Sonca.
Ta študija bi lahko imela posledice tudi pri iskanju življenja onkraj Zemlje. Medtem ko se nam podzemeljski mikrobi na hladnih, izsušenih eksoplanetih morda ne zdijo idealna definicija "bivalnih" za nas, vendar ustvarjajo potencialno priložnost za iskanje življenja kot mi. ne vem. Navsezadnje bo iskanje zunaj Zemlje prelomno, ne glede na to, v kakšni obliki je.
