Antikva Marso havis ĝustajn kondiĉojn por subtera vivo, nova esploro sugestas

Nova studo montras evidentecon, ke antikva Marso verŝajne havis ampleksan provizon de kemia energio por ke mikroboj prosperu subtere..

“Ni montris, surbaze de bazaj fizikaj kaj kemiaj kalkuloj, ke la antikva marsa subtero verŝajne havis sufiĉe da dissolvita hidrogeno por funkciigi tutmondan subteran biosferon,” diris Jesse Tarnas, gradstudanto ĉe Brown University kaj ĉefa aŭtoro de studo publikigita en Teraj kaj Planedaj Sciencaj Leteroj. "Kondiĉoj en ĉi tiu loĝebla zono estintuntaj similaj al lokoj sur la Tero kie subtera vivo ekzistas."

La Tero estas hejmo al kio estas konataj kiel subteraj litotrofaj mikrobaj ekosistemoj - mallonge SliMEs. Mankas energio de sunlumo, tiuj subteraj mikroboj ofte ricevas sian energion senŝeligante elektronojn de molekuloj en siaj ĉirkaŭaj medioj.. Solvita molekula hidrogeno estas bonega elektrondonacanto kaj estas konata ke ili nutras SLiME-ojn sur la Tero.

Ĉi tiu nova studo montras tiun radiolizon, procezo per kiu radiado rompas akvomolekulojn en iliajn konsistigajn hidrogenajn kaj oksigenajn partojn, estus kreinta multe da hidrogeno en la antikva marsa subtero. La esploristoj taksas ke hidrogenaj koncentriĝoj en la ŝelo ĉirkaŭe 4 Antaŭ miliardoj da jaroj estus en la gamo de koncentriĝoj kiuj subtenas abundajn mikrobojn sur la Tero hodiaŭ.

La trovoj ne signifas, ke vivo certe ekzistis sur antikva Marso, sed ili ja sugestas, ke se la vivo efektive komenciĝus, la marsa subtero havis la ŝlosilajn ingrediencojn por subteni ĝin dum centoj da milionoj da jaroj. La laboro ankaŭ havas implicojn por estonta Marsa esplorado, sugestante ke areoj kie la antikva subtero estas elmontrita povus esti bonaj lokoj por serĉi signojn de pasinta vivo.

Subtere

Ekde la malkovro antaŭ jardekoj de antikvaj riverkanaloj kaj lagaj litoj sur Marso, sciencistoj estis tentataj de la ebleco ke la Ruĝa Planedo iam eble gastigis vivon. Sed dum signoj de pasinta akva agado estas nedubeblaj, ne estas klare, kiom da marshistoria akvo efektive fluis. Pintnivelaj klimatmodeloj por frua Marso produktas temperaturojn kiuj malofte pintas super frosta, kiu indikas ke la fruaj malsekaj periodoj de la planedo eble estis pasemaj okazaĵoj. Tio ne estas la plej bona scenaro por subteni vivon ĉe la surfaco longtempe, kaj iuj sciencistoj opinias, ke la subtero povus esti pli bona veto por pasinta marsa vivo..

“La demando tiam fariĝas: Kio estis la naturo de tiu subtera vivo, se ĝi ekzistus, kaj kie ĝi ricevis sian energion?” diris Joĉjo Mustardo, profesoro en Brown's Department of Earth, Mediaj kaj Planedaj Sciencoj kaj studkunaŭtoro. "Ni scias, ke radiolizo helpas provizi energion por subteraj mikroboj sur la Tero, do kion Jesse faris ĉi tie estis daŭrigi la radiolizrakonton sur Marso."

La esploristoj rigardis datumojn de la gamaradia spektrometro, kiu flugas sur la kosmoŝipo Mars Odyssey de NASA.. Ili mapis abundojn de la radioaktivaj elementoj torio kaj kalio en la marskrusto. Surbaze de tiuj abundoj, ili povus konkludi la abundon de tria radioaktiva elemento, uranio. La kadukiĝo de tiuj tri elementoj disponigas la radiadon kiu movas la radiolizan rompon de akvo. Kaj ĉar la elementoj kadukiĝas je konstantaj rapidecoj, la esploristoj povus uzi la modernajn abundojn por kalkuli la abundojn 4 antaŭ miliardoj da jaroj. Tio donis al la teamo ideon pri la radia fluo kiu estintus aktiva por movi radiolizon.

La sekva paŝo estis taksi kiom da akvo estus disponebla por ke tiu radiado zapus. Geologia indico indikas ke estintus multe da grundakvo bobelanta ĉirkaŭe en la poraj ŝtonoj de la antikva marskrusto.. La esploristoj uzis mezuradojn de la denseco de la marskrusto por taksi proksimume kiom da porspaco estintus disponebla por akvo por plenigi..

Fine, la teamo uzis geotermajn kaj klimatmodelojn por determini kie la dolĉa punkto por ebla vivo estintus. Ne povas esti tiel malvarme, ke la tuta akvo estas frostigita, sed ĝi ankaŭ ne povas esti trokuirita per varmo de la fandita kerno de la planedo.

Kombinante tiujn analizojn, la esploristoj konkludas, ke Marso verŝajne havis tutmondan subteran loĝeblan zonon de pluraj kilometroj en dikeco. En tiu zono, hidrogenproduktado per radiolizo generintus pli ol sufiĉe da kemia energio por subteni mikroban vivon, surbaze de tio, kion oni scias pri tiaj komunumoj sur la Tero. Kaj tiu zono estus daŭrinta dum centoj da milionoj da jaroj, la esploristoj konkludas.

La trovoj daŭris eĉ kiam la esploristoj modeligis diversajn malsamajn klimatajn scenarojn - iuj sur la pli varma flanko., aliaj sur la pli malvarma flanko. Interese, La servisto diras, la kvanto de subtera hidrogeno disponebla por energio efektive pliiĝas sub la ekstreme malvarmaj klimataj scenaroj. Tio estas ĉar pli dika tavolo de glacio super la loĝebla zono funkcias kiel kovrilo, kiu helpas malhelpi hidrogenon eskapi de la subtero..

"Homoj havas koncepton, ke malvarma frua Marsa klimato estas malbona por la vivo, sed tio, kion ni montras, estas, ke efektive estas pli da kemia energio por vivo subtera en malvarma klimato,La servisto diris. "Ni pensas, ke tio povus ŝanĝi la percepton de homoj pri la rilato inter klimato kaj pasinta vivo sur Marso."

Esploraj implicoj

Tarnas kaj Mustard diras, ke la trovoj povus esti utilaj por pensi pri kie sendi kosmoŝipojn serĉantajn signojn de pasinta marsvivo..

"Unu el la plej interesaj elektoj por esplorado rigardas megabreĉiajn blokojn - pecojn de roko elfositaj el subtere per meteoritaj efikoj.,La servisto diris. “Multaj el ili estus venintaj el la profundo de ĉi tiu loĝebla zono, kaj nun ili nur sidas, ofte relative senŝanĝe, sur la surfaco.”

Mustardo, kiu estis aktiva en la procezo de elekto de surteriĝo por la Marso de NASA 2020 rover, diras, ke ĉi tiuj specoj de breĉiaj blokoj ĉeestas en almenaŭ du el la lokoj, kiujn NASA konsideras: Nordorienta Syrtis Major kaj Midvej.

“La misio de la 2020 rover estas serĉi la signojn de pasinta vivo,” diris Mustardo. "Areoj kie vi eble havas restaĵojn de ĉi tiu subtera loĝebla zono - kiu eble estis la plej granda loĝebla zono sur la planedo - ŝajnas kiel bona loko por celi."

Aliaj kunaŭtoroj en la papero estis Barbara Sherwood Lollar, Mike Bramble, Kevin Cannon, Ashley Palumbo kaj Ana-Catalina Plesa. La esplorado estis subtenata de la Marsa Datuma Analiza Programo (MDAP) (subvencion 522723), la Natursciencoj kaj Engineering Research Council de Kanado (subvencion 494812) kaj Brown University diplomiĝa kuneco.

Fonto:

https://news.brown.edu