Matné južné nížiny skoro na jar. Obrazový kredit: MSSS / JPL / NASA Kliknite pre zväčšenie
Detekcie metánu v marťanskej atmosfére vyzvali vedcov, aby našli zdroj plynu, ktorý je zvyčajne spojený so životom na Zemi. Jedným zdrojom, ktorý je možné vylúčiť, sú staroveké dejiny: metán môže prežiť v marťanskej atmosfére len 600 rokov, kým ho ničí slnečné svetlo.
Ak je globálna koncentrácia metánu na Marse 10 ppb, slnečným žiarením sa každú sekundu ničí priemerne 4 gramy metánu. To znamená, že každý rok sa musí vyrobiť asi 126 metrických ton metánu, aby sa zabezpečila stabilná koncentrácia 10 ppb.
Existuje vonkajšia šanca, že sa metán dodáva na Mars prostredníctvom komét, asteroidov alebo iného odpadu z vesmíru. Výpočty ukazujú, že mikrometeority budú pravdepodobne dodávať iba 1 kilogram metánu ročne - čo je ďaleko za úrovňou 126 ton. Kométy by mohli priniesť obrovské množstvo metánu, ale interval medzi hlavnými kométami má priemerne 62 miliónov rokov, takže je nepravdepodobné, že by nejaká kométa dodávala metán za posledných 600 rokov.
Ak môžeme vylúčiť dodávku metánu, musí sa metán vyrábať na Marse. Je však zdrojová biológia alebo procesy nesúvisiace so životom?
Malé percento metánu Zeme sa vytvára nebiologickými („abiogénnymi“) interakciami medzi oxidom uhličitým, horúcou vodou a určitými horninami. Môže sa to stať na Marse? Možno hovorí James Lyons z Ústavu geofyziky a planetárnej fyziky na UCLA.
Tieto reakcie vyžadujú iba horninu, vodu, uhlík a teplo, ale na Marse, odkiaľ teplo pochádza? Povrch planéty je studený, priemerne mínus 63 stupňov C. Sopky môžu byť zdrojom tepla. Geológovia si myslia, že posledná erupcia na Marse bola najmenej pred 1 miliónom rokov - dosť nedávna, aby naznačovala, že Mars je stále aktívny, a preto horúci hlboko pod povrchom.
Z tohto geologického horúceho miesta by mohol pochádzať pramienok metánu v priemere 4 gramy za sekundu. Akékoľvek marťanské horúce miesto však musí byť hlboko a dobre izolované od povrchu, pretože zobrazovací systém tepelnej emisie na Marse Odyssey nenašiel žiadne miesta, ktoré by boli o 15 ° C teplejšie ako okolie. Lyons si však myslí, že je stále možné, že teplo môže dodávať hlboké telo magmy.
V jednom počítačovom modeli zjednodušenej marťovej geológie chladiace teleso magmy s hĺbkou 10 kilometrov, šírkou 1 kilometra a dĺžkou 10 kilometrov vytvorilo teplotu 375 až 450 stupňov C, ktorá riadi tvorbu abiogénneho metánu pri stredných oceánskych hrebeňoch na Zemi. Takéto telo horúcej skaly, Lyons hovorí, „je dokonale rozumné, na tom nie je nič zvláštne“, pretože Mars pravdepodobne zadržiava určité teplo z planétovej formácie, podobne ako Zem.
„Povzbudzuje nás, aby sme si mysleli, že toto je hodnoverný scenár vysvetlenia metánu na Marse a na povrchu by sme nevideli podpis tejto hrádze (telo horúcej skaly),“ hovorí Lyons. „To je uhol, ktorý sledujeme; je to najjednoduchšie a najpriamejšie vysvetlenie zisteného metánu. “
Hoci nikto nemôže vylúčiť abiogénne zdroje pre metán na Marse, keď nájdete metán na Zemi, zvyčajne vidíte prácu metanogénov, starých anaeróbnych mikróbov, ktoré spracovávajú uhlík a vodík na metán. Mohli by metanogény žiť na Marse?
Timothy Kral, docent biologických vied na University of Arkansas, začal pred 12 rokmi pestovať päť typov metanogénov v sopečnej pôde, ktorá bola vybraná na simuláciu marťanskej pôdy. Teraz ukázal, že metanogény môžu prežiť roky na granulovanej pôde s nízkym obsahom živín, hoci keď sa pestujú v podmienkach podobných Marsu, pri iba 2 percentách zemského atmosférického tlaku, po niekoľkých týždňoch sa vysušia a spia.
„Pôda má tendenciu vysychať a dokázali sme nájsť životaschopné bunky; sú stále nažive, ale už nevyrábajú metán, “hovorí Kral.
Metanogény potrebujú stabilný zdroj oxidu uhličitého a vodíka. Kým na Marse je množstvo oxidu uhličitého, „vodík je otáznik,“ hovorí Kral.
Vladimír Krasnopolský, výskumný profesor na Katolíckej univerzite v Amerike vo Washingtone D.C., zistil v atmosfére Marsu 15 častíc na milión molekulárneho vodíka. Je možné, že tento vodík uniká z hlbokého zdroja v marťanskom interiéri, ktorý by metanogény mohli použiť.
Ak sú metanogény hlboko vo vnútri Marsu, metánový plyn, ktorý produkujú, by pomaly stúpal k povrchu. Nakoniec by mohla dosiahnuť stav tlaku a teploty, kde by sa zachytila v ľadových kryštáloch a vytvorila by hydrát metánu.
„Keby existovala podpovrchová biosféra, hydrát metánu by bol nevyhnutným dôsledkom, ak by sa veci správali ako na Zemi,“ hovorí Stephen Clifford z lunárneho a planetárneho inštitútu v Houstone v Texase.
Clifford dodáva: Hydráty metánu „by bola izolačná pokrývka, ktorá by podstatne znížila hrúbku zamrznutej pôdy na Marse z niekoľkých kilometrov na rovníku na menej ako kilometer.“ Inými slovami, hydrát metánu by uchovával dôkazy o živote a izoloval by akýkoľvek život, ktorý zostal z ultra chladných povrchových teplôt.
Aj keď údaje o podmienkach asi kilometer pod marťanským povrchom neexistujú, rastúci obraz zložitosti, veľkosti a prispôsobivosti podzemnej biosféry Zeme určite zvyšuje pravdepodobnosť existencie života v porovnateľných podmienkach na Marse. Podzemná biosféra Zeme pozostáva prevažne z mikróbov, z ktorých niektoré žijú v hĺbkach, tlakoch a chemických podmienkach, ktoré sa považovali za nehostinné pre život.
Hlboko vo vnútri Marsu môže byť ťažké miesto na život, ale metanogény nie sú wimpy, hovorí Kral. „Sú tvrdé, trvanlivé. Skutočnosť, že sa vyskytujú pravdepodobne od začiatku života na Zemi a stále sú prevládajúcou formou života pod povrchom a hlboko v oceánoch, znamená, že sú to preživší, robia sa mimoriadne dobre. “
Pôvodný zdroj: NASA Astrobiology
