Možnosť, že život na Marse by mohol existovať, uchvátila fantáziu vedcov, vedcov a spisovateľov viac ako storočie. Od chvíle, keď si Giovanni Schiaparelli (a neskôr Percival Lowell) všimol v 19. storočí to, čo považovali za „marťanské kanály“, ľudia snívali o tom, že jedného dňa pošlú vyslancov na Červenú planétu v nádeji, že nájdu civilizáciu a stretnú sa s pôvodnými Marťanmi.
Kým námorník a viking Programy 60. a 70. rokov rozbili predstavu o marťanskej civilizácii. Odvtedy sa objavili viaceré dôkazy, ktoré naznačujú, ako by mohol kedysi existovať život na Marse. Vďaka novej štúdii, ktorá naznačuje, že Mars môže mať pod svojím povrchom dostatok kyslíkového plynu na podporu aeróbnych organizmov, teória, že život by mohol stále existujú, dostali ďalšiu podporu.
Štúdia, ktorá sa nedávno objavila v časopise Nature Geoscience, viedla Vlada Stamenkovic, vedkyňa Zeme a planéty a teoretický fyzik z Jet Propulsion Laboratory NASA. Pripojili sa k nemu viacerí členovia JPL a Oddelenie geologických a planetárnych vied na Kalifornskom technologickom inštitúte (Caltech).
Jednoducho povedané, možnej úlohe, ktorú mohol kyslík zohrávať na Marse, sa historicky venovala malá pozornosť. Je to spôsobené skutočnosťou, že kyslík tvorí veľmi malé percento Marsovej atmosféry, ktorá pozostáva predovšetkým z oxidu uhličitého a metánu. Geochemické dôkazy z marťanských meteoritov a hornín bohatých na mangán na ich povrchu však preukázali vysoký stupeň oxidácie.
Mohlo to byť dôsledkom vody, ktorá v minulosti existovala na Marse, čo by naznačovalo, že kyslík hral úlohu pri chemickom zvetrávaní marťanskej kôry. Aby preskúmal túto možnosť, Stamenkovi a jeho tím zvážili dva dôkazy, ktoré zhromaždil zvedavosť rover. Prvým bol chemický dôkaz z prístroja Curiosity's Chemistry and Mineralogy (CheMin), ktorý potvrdil vysoké úrovne oxidácie vo vzorkách marťanskej horniny.
Po druhé, prekonzultovali dôkazy získané Mars Express ' Prístroj Mars Advanced Radar pre podpovrchové a ionosférické ozvučenie (MARSIS), ktorý indikoval prítomnosť vody pod južnou polárnou oblasťou Marsu. Na základe týchto údajov tím začal počítať, koľko kyslíka môže existovať v podpovrchových ložiskách so slabou vodou a či by to stačilo na udržanie aeróbnych organizmov.
Začali vývojom komplexného termodynamického rámca na výpočet rozpustnosti 02 v kvapalných solankách (slaná voda a iné rozpustné minerály) v podmienkach Marsu. Pri týchto výpočtoch predpokladali, že dodávkou O² bola atmosféra na Marse, ktorá by bola schopná nadviazať kontakt s povrchovým a podpovrchovým prostredím - a teda prenosná.
Ďalej skombinovali tento rámec rozpustnosti s všeobecným obehovým modelom na Marse (GCM), aby určili ročnú rýchlosť, pri ktorej by sa kyslík rozpustil v soľankách, čím sa dnes na Marse zohľadňujú podmienky miestneho tlaku a teploty. Toto im umožnilo okamžite zistiť, ktoré oblasti si najpravdepodobnejšie udržia vysoké úrovne rozpustnosti 02.
Nakoniec vypočítali historické a budúce zmeny v šikmosti Marsu, aby určili, ako sa rozdelenie aeróbneho prostredia vyvíjalo za posledných 20 miliónov rokov a ako sa môžu zmeniť v nasledujúcich 10 miliónoch. Z toho zistili, že aj v najhorších prípadoch je v marťanských horninách a podpovrchových nádržiach dostatok kyslíka na podporu aeróbnych mikrobiálnych organizmov. Ako Stamenkovic povedal časopisu Space Magazine:
„Náš výsledok je, že kyslík sa môže v moderných podmienkach na Marse rozpustiť v koncentráciách, ktoré sú oveľa väčšie, ako potrebujú aeróbne mikróby na dýchanie. Zatiaľ nemôžeme urobiť vyhlásenia týkajúce sa potenciálu podzemnej vody, ale naše výsledky by mohli naznačovať existenciu chladných slanín pôsobiacich na horniny, ktoré tvoria oxidy mangánu, ktoré boli pozorované pri MSL. “
Z ich výpočtov zistili, že väčšina podpovrchových prostredí na Marse prekročila hladinu kyslíka potrebnú na aeróbne dýchanie (~ 10 ^ 6 mol m ^ 3) až o 6 rádov. Toto je úmerné hladinám kyslíka v dnešných oceánoch Zeme a je to vyššie ako to, čo existovalo na Zemi pred Veľkou kyslíkovou udalosťou zhruba pred 2,35 miliardami rokov (10 ^? 13–10 ^? 6 mol.m ^ 3).
Tieto zistenia naznačujú, že v podzemných ložiskách slanej vody môže stále existovať život a poskytujú vysvetlenie pre tvorbu vysoko oxidovaných hornín. „MSL's Curiosity rover detekoval oxidy mangánu, ktoré sa zvyčajne tvoria iba vtedy, keď horniny interagujú s vysoko oxidovanými horninami,“ povedal Stamenkovic. "Naše výsledky by teda mohli vysvetliť tieto zistenia, ak by boli prítomné chladné soľanky a koncentrácie kyslíka boli podobné alebo vyššie ako dnes, keď boli horniny zmenené."
Dospeli tiež k záveru, že okolo polárnych oblastí by mohlo byť viac miest, kde existujú omnoho vyššie koncentrácie O2, čo by postačovalo na podporu existencie komplexnejších multibunkových organizmov, ako sú napríklad huby. Medzitým by sa prostredie s prechodnou rozpustnosťou pravdepodobne vyskytlo v nižšie položených oblastiach bližšie k rovníku, ktoré majú vyššie povrchové tlaky - napríklad Hellas a Amazonis Planitia a Arábia a Tempe Terra.
Z toho všetkého sa začína objavovať obraz o tom, ako sa život na Marse mohol migrovať pod zemou, ako jednoducho zmiznúť. Keď sa atmosféra pomaly odstraňovala a povrch sa ochladzoval, voda začala mrznúť a cestovala do podzemných a podpovrchových klietok, kde bol dostatok kyslíka na podporu aeróbnych organizmov nezávislých od fotosyntézy.
Aj keď táto možnosť by mohla viesť k novým príležitostiam pri hľadaní života na Marse, bolo by veľmi ťažké (a neodvrátiteľné) hľadať to. Pokiaľ ide o začiatočníkov, predchádzajúce misie sa vyhli oblastiam na Marse s koncentráciou vody zo strachu, že ich kontaminujú baktériami Zeme. Preto prečo prichádzajúce misie, ako sú NASAMars 2020 Rover sa zameria na zber vzoriek povrchovej pôdy s cieľom hľadať dôkazy o minulom živote.
Po druhé, zatiaľ čo táto štúdia predstavuje možnosť, že by život mohol existovať v podpovrchových vyrovnávacích pamätiach na Marse, nepreukazuje presvedčivo, že život existuje na Červenej planéte. Ako však naznačil Stamenkovic, otvára dvere pre vzrušujúci nový výskum a môže zásadne zmeniť spôsob, akým sa pozeráme na Mars:
„To znamená, že sa musíme tohoľko dozvedieť o potenciáli života na Marse, nielen minulosti, ale aj súčasnosti. Toľko otázok zostáva otvorených, ale táto práca tiež dáva nádej na objavenie potenciálu existujúceho života na Marse dnes - so zameraním na aeróbne dýchanie, niečo veľmi neočakávané. “
Jedným z najväčších dôsledkov tejto štúdie je spôsob, akým ukazuje, ako sa Mars mohol vyvíjať život za iných podmienok ako na Zemi. Namiesto anaeróbnych organizmov vznikajúcich v škodlivom prostredí a pomocou fotosyntézy na produkciu kyslíka (čo vytvára atmosféru vhodnú pre aeróbne organizmy), mohol Mars získavať kyslík cez horniny a vodu, aby udržal aeróbne organizmy v chladnom prostredí mimo Slnka.
Táto štúdia by mohla mať vplyv aj na hľadanie života mimo Zeme. Kým podzemné mikróby na chladných, vysušených exoplanetách sa nám nemusia javiť ako ideálna definícia „obývateľných“, vytvára potenciálnu príležitosť hľadať život tak, ako my. nie vedieť to. Koniec koncov, nájdenie života mimo Zeme bude priekopnícke, bez ohľadu na to, akú formu má.
