Възможността животът да съществува на Марс пленява въображението на изследователи, учени и писатели повече от век. Откакто Джовани Скиапарели (а по-късно и Персивал Лоуел) забеляза това, което те смятаха за „Марсиански канали“ през 19 век, хората мечтаят един ден да изпратят емисари на Червената планета с надеждата да намерят цивилизация и да се срещнат с местните марсианци.
Докато моряк и викинг програми от 60-те и 70-те години разбиха представата за марсианска цивилизация, оттогава се появиха множество доказателства, които показват как би могъл някога животът да съществува на Марс. Благодарение на ново проучване, което показва, че Марс може да има достатъчно кислороден газ, затворен под повърхността му, за да поддържа аеробните организми, теорията, че животът може да все още съществуват там е даден нов тласък.
Изследването, което наскоро се появи в списанието Nature Geoscience, беше ръководен от Влада Стаменкович, учен и планети и теоретичен физик от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА. Към него се присъединиха множество членове на JPL и Отдела за геоложки и планетарни науки в Калифорнийския технологичен институт (Caltech).
Казано по-просто, на възможната роля, която кислородният газ би могъл да изиграе на Марс, исторически не беше отделено много внимание. Това се дължи на факта, че кислородът представлява много малък процент от атмосферата на Марс, който се състои предимно от въглероден диоксид и метан. Въпреки това, геохимичните данни от марсиански метеорити и богати на манган скали на повърхността му показват висока степен на окисляване.
Това би могло да е резултат от съществуването на вода на Марс в миналото, което би означавало, че кислородът играе роля в химическото изветряне на Марсианската кора. За да проучи тази възможност, Стаменкови и неговият екип разгледаха две доказателства, събрани от любопитство Rover. Първото беше химическо доказателство от инструмента за химия и минералогия на Curiosity (CheMin), който потвърди високите нива на окисление в проби от марсианска скала.
Второ, те се консултираха с доказателства, получени от Mars Express “ Mars Advanced Radar за подземен и ионосферен звук (MARSIS), който показва наличието на вода под южната полярна зона на Марс. Използвайки тези данни, екипът започна да изчислява колко кислород може да съществува в подземни отлагания на соли и дали това ще бъде достатъчно за поддържане на аеробните организми или не.
Те започнаха с разработването на цялостна термодинамична рамка за изчисляване на разтворимостта на O² в течни солени разтвори (солена вода и други разтворими минерали) при марсиански условия. За тези изчисления те предположиха, че снабдяването на O² е атмосфера на Марс, която ще може да осъществи контакт с повърхностни и подземни среди - и следователно, преносима.
По-нататък те комбинираха тази рамка за разтворимост с модел на общото циркулация на Марс (GCM), за да определят годишната скорост, с която O² ще се разтвори в саламури - правейки квоти за местно налягане и температурни условия на Марс днес. Това им позволи веднага да установят кои региони са най-вероятно да поддържат високи нива на разтворимост на O².
И накрая, те изчислиха историческите и бъдещите промени в косата на Марс, за да определят как еволюира разпространението на аеробни среди през последните 20 милиона години и как те могат да се променят през следващите 10 милиона. От това те откриха, че дори в най-лошите сценарии, в марсианските скали и подземни резервоари има достатъчно кислород, за да се поддържат аеробните микробни организми. Както каза Стаменкович за сп. „Спейс“:
„Резултатът ни е, че кислородът може да бъде разтворен в различни саламури при съвременни условия на Марс в концентрации, които са много по-големи от необходимите за дишане аеробни микроби. Все още не можем да правим твърдения, свързани с потенциала на подземните води, но нашите резултати могат да предполагат наличието на хладни саламури, действащи върху скали, образуващи манганови оксиди, които са наблюдавани при MSL. “
От техните изчисления те установяват, че повечето от подземните среди на Марс надвишават нивата на кислород, необходими за аеробно дишане (~ 10 ^? 6 mol m ^ 3) с до 6 порядъка. Това е съизмеримо с нивата на кислород в днешните океани на Земята и е по-високо от това, което е съществувало на Земята преди Голямото събитие за окисляване преди около 2,35 милиарда години (10 ^? 13–10 ^? 6 mol m ^? 3).
Тези открития показват, че животът все още може да съществува в подземни находища на солена вода и предлагат обяснение за образуването на силно окислени скали. „Роувърът на MSL Curiosity е открил манганови оксиди, които обикновено се образуват само когато скалите взаимодействат със силно окислени скали“, каза Стаменкович. „Така че нашите резултати биха могли да обяснят тези открития, ако присъстват хладни саламури и концентрациите на кислород са подобни или по-големи от днешните, докато скалите са променени.“
Те също така заключават, че около полярните райони може да има множество места, където съществуват много по-високи концентрации на O2, което би било достатъчно, за да подкрепи съществуването на по-сложни многоклетъчни организми като гъби. Междувременно, среда с междинна разтворимост вероятно ще се появи в по-ниско разположени райони, по-близо до екватора, които имат по-високо повърхностно налягане - като Елада и Амазонис Плантиция, Арабия и Темпера Тера.
От всичко това започва да се появява картина как животът на Марс би могъл да мигрира под земята, а не просто да изчезне. Тъй като атмосферата бавно се отстранява и повърхността се охлажда, водата започва да замръзва и да пътува в земята и подземните кеши, където присъства достатъчно кислород, за да поддържа аеробни организми, независими от фотосинтезата.
Въпреки че тази възможност би могла да доведе до нови възможности в търсенето на живот на Марс, би било много трудно (и не се препоръчва) да се потърси. За начало предишните мисии са избягвали райони на Марс с водни концентрации от страх да не ги замърсят с земните бактерии. Ето защо предстоящите мисии като НАСАМарс 2020 rover ще бъде фокусиран върху събирането на проби от повърхностна почва, за да търси доказателства за миналия живот.
Второ, докато това проучване представя възможността животът да съществува в подземни кеши на Марс, това не доказва категорично, че животът все още съществува на Червената планета. Но както посочи Стаменкович, той отваря врати за нови вълнуващи изследвания и може да промени коренно начина, по който гледаме на Марс:
„Това означава, че все още имаме толкова много да научим за потенциала за живот на Марс, не само минало, но и настояще. Толкова много въпроси остават отворени, но тази работа също дава надежда за изследване на потенциала за съществуващ живот на Марс днес - с акцент върху аеробното дишане, нещо много неочаквано. "
Едно от най-големите последици от това проучване е начинът, по който той показва как Марс би могъл да развива живот при различни условия от тези на Земята. Вместо анаеробни организми, възникнали в вредна среда и използващи фотосинтеза за производство на кислород (правейки атмосферата подходяща за аеробни организми), Марс можеше да извлича кислород през скали и вода, за да поддържа аеробните организми в студена среда далеч от Слънцето.
Това проучване може да има отражение и в търсенето на живот отвъд Земята. Докато подземните микроби на студени, изсушени екзопланети може да не изглеждат идеалното определение за „обитаем” за нас, това създава потенциална възможност за търсене на живот, както ние не знам го. В края на краищата намирането на живот отвъд Земята ще бъде революционно, независимо от каква форма е тя.
