Ancient Mars avait de bonnes conditions pour la vie souterraine, une nouvelle étude

Une nouvelle étude montre la preuve que l'ancienne Mars avait probablement une grande quantité d'énergie chimique pour les microbes se développent sous terre pour.

« Nous avons montré, basée sur des calculs de physique et de chimie de base, que l'ancien sous-sol martien avait probablement suffisamment d'hydrogène dissous pour alimenter une biosphère mondiale du sous-sol,« Serviteur dit Jesse, un étudiant diplômé de l'Université Brown et auteur principal d'une étude publiée dans Terre et Planetary Science Letters. « Les conditions dans cette zone habitable auraient été similaires à des endroits sur Terre où existe la vie souterraine. »

La Terre est la maison à ce que l'on appelle des écosystèmes microbiens lithotrophes du sous-sol - Boues pour court. Manque d'énergie de la lumière du soleil, ces microbes souterrains sont souvent leur énergie par des électrons décollait des molécules dans leurs milieux environnants. un atome d'hydrogène moléculaire dissous est un donneur d'électrons et il est connu d'alimenter les boues sur la Terre.

Cette nouvelle étude montre que radiolyse, un processus par lequel le rayonnement tombe en molécules d'eau dans leurs parties d'hydrogène et d'oxygène constituant, aurait créé beaucoup d'hydrogène dans l'ancien sous-sol martien. Les chercheurs estiment que les concentrations d'hydrogène dans la croûte autour 4 il y a des milliards d'années auraient été dans la gamme de concentrations qui soutiennent les microbes en abondance sur Terre aujourd'hui.

Les résultats ne signifient pas que la vie existait certainement sur l'ancienne Mars, mais ils suggèrent que si la vie a bel et bien commencer, le sous-sol martien avait les ingrédients clés pour la soutenir pour des centaines de millions d'années. Le travail a aussi des implications pour l'avenir l'exploration de Mars, ce qui suggère que les zones où le sous-sol antique est exposée pourrait être de bons endroits pour chercher des preuves de la vie passée.

clandestinité

Depuis les décennies de découverte il y a des canaux fluviaux anciens et des lits de lac sur Mars, les scientifiques ont été Tantale par la possibilité que la planète rouge peut une fois avoir hébergé la vie. Mais alors que la preuve de l'activité de l'eau est passé sans équivoque, on ne sait pas pour combien d'eau de l'histoire martienne fait coulé. L'état de l'art des modèles climatiques pour des températures de début Mars qui produisent un pic rarement au-dessus de la congélation, ce qui laisse supposer que les premières périodes humides peuvent avoir été des événements éphémères de la planète. Ce n'est pas le meilleur scénario pour le maintien de la vie à la surface à long terme, et il a certains scientifiques pensant que le sous-sol pourrait être un meilleur pari pour la vie martienne passée.

« La question devient alors: Quelle était la nature de cette vie souterraine, si elle existait, et où a-il son énergie?», A déclaré Jack moutarde, professeur au Département de la Terre de Brown, Sciences de l'environnement et planétaire et co-auteur d'une étude. « Nous savons que la radiolyse aide à fournir de l'énergie pour les microbes souterrains sur la Terre, donc ce que Jesse a fait ici était de poursuivre l'histoire de radiolyse sur Mars « .

Les chercheurs ont examiné les données du spectromètre à rayons gamma qui vole à bord de Mars la sonde Odyssey de la NASA. Ils mappés sur les abondances des éléments radioactifs du thorium et potassium dans la croûte de Mars. Sur la base de ces abondances, ils pourraient en déduire l'abondance d'un troisième élément radioactif, uranium. La décroissance de ces trois éléments fournit le rayonnement qui entraîne la dégradation radiolytique de l'eau. Et parce que la désintégration des éléments à taux constants, les chercheurs pourraient utiliser les abondances modernes pour calculer les abondances 4 il y a des milliards d'années. Cela a donné à l'équipe une idée du flux de rayonnement qui aurait été actif pour conduire radiolyse.

L'étape suivante a consisté à estimer la quantité d'eau aurait été disponible pour que le rayonnement de zapper. Les données géologiques suggèrent qu'il y aurait eu beaucoup de bouillonnement des eaux souterraines sur les dans les roches poreuses de l'ancienne croûte martienne. Les chercheurs ont utilisé des mesures de la densité de la croûte martienne pour estimer à peu près la quantité d'espace pores aurait été disponible pour l'eau pour remplir.

finalement, l'équipe a utilisé des modèles géothermiques et climatiques pour déterminer où le sweet spot pour la vie potentielle aurait été. Il ne peut pas être si froid que toute l'eau est gelée, mais il a aussi ne peut pas être trop cuit par la chaleur du noyau en fusion de la planète.

La combinaison de ces analyses, les chercheurs concluent que Mars avait probablement une zone habitable globale du sous-sol de plusieurs kilomètres d'épaisseur. Dans cette zone, la production d'hydrogène par radiolyse aurait généré plus de suffisamment d'énergie chimique pour favoriser la vie microbienne, en fonction de ce qui est connu au sujet de ces communautés sur Terre. Et cette zone aurait persisté pendant des centaines de millions d'années, les chercheurs concluent.

Les résultats Retardé même lorsque les chercheurs ont modélisé une variété de différents scénarios climatiques - certains sur le côté plus chaud, d'autres sur le côté plus froid. Il est intéressant de, Le serviteur dit, la quantité d'hydrogène sous la surface disponible pour l'énergie se fait sous les scénarios climatiques extrêmement froides. En effet, une couche plus épaisse de glace au-dessus de la zone habitable sert de couvercle qui aide à garder l'hydrogène de s'échapper du sous-sol.

« Les gens ont une conception qu'un début climat froid Mars est mauvais pour la vie, mais ce que nous montrons est qu'il n'y a plus d'énergie chimique pour la vie souterraine dans un climat froid,« Le serviteur dit. «C'est quelque chose que nous pensons pourrait changer la perception des gens de la relation entre la vie et le climat passé sur Mars. »

conséquences d'exploration

Tarnas et moutarde disent que les résultats pourraient être utiles dans la réflexion sur l'endroit où envoyer vaisseau spatial à la recherche de signes de vie martienne passée.

« L'une des options les plus intéressantes pour l'exploration est à la recherche à blocs megabreccia - morceaux de roche qui ont été excavés du sous-sol par les impacts de météorites,« Le serviteur dit. « Beaucoup d'entre eux sont venus de la profondeur de cette zone habitable, et maintenant ils sont juste assis, souvent relativement inchangée, à la surface."

Moutarde, qui a joué un rôle actif dans le processus de sélection d'un site d'atterrissage pour Mars de la NASA 2020 vagabond, dit que ce genre de blocs bréchiques sont présents dans au moins deux des sites de la NASA envisage: Nord-Syrtis Major et Midway.

« La mission du 2020 rover est de rechercher les signes de la vie passée,» Moutarde dit. « Les zones où vous pourriez avoir des restes de cette zone habitable souterraine - qui aurait pu être la plus grande zone habitable de la planète - semblent comme un bon endroit pour cible. »

D'autres co-auteurs sur le papier étaient Barbara Sherwood Lollar, Mike Ronce, Kevin Cannon, Ashley Palumbo et Ana-Catalina Plesa. La recherche a été financée par le Programme d'analyse des données Mars (MDAP) (subvention 522723), le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (subvention 494812) et une bourse d'études supérieures de l'Université Brown.

La source:

https://news.brown.edu