Mirihi ya kale ilikuwa na hali zinazofaa kwa maisha ya chini ya ardhi, utafiti mpya unapendekeza

Utafiti mpya unaonyesha ushahidi kwamba Mars ya zamani labda ilikuwa na usambazaji wa kutosha wa nishati ya kemikali kwa vijidudu kustawi chini ya ardhi..

"Tulionyesha, kulingana na mahesabu ya msingi ya fizikia na kemia, kwamba sehemu ndogo ya zamani ya Mirihi huenda ilikuwa na hidrojeni iliyoyeyushwa ya kutosha ili kuwezesha biosphere ya dunia nzima,” alisema Jesse Tarnas, mwanafunzi aliyehitimu katika Chuo Kikuu cha Brown na mwandishi mkuu wa utafiti uliochapishwa katika Barua za Sayansi ya Dunia na Sayari. "Masharti katika eneo hili linaloweza kukaliwa yangekuwa sawa na mahali hapa Duniani ambapo kuna maisha ya chini ya ardhi."

Dunia ni nyumbani kwa kile kinachojulikana kama mfumo ikolojia wa chini ya uso wa lithotrophic - SliMEs kwa ufupi. Ukosefu wa nishati kutoka kwa jua, vijiumbe hawa wa chini ya ardhi mara nyingi hupata nishati yao kwa kumenya elektroni kutoka kwa molekuli katika mazingira yao yanayowazunguka.. Hidrojeni ya molekuli iliyoyeyushwa ni mtoaji mkubwa wa elektroni na inajulikana kupaka SLiMEs Duniani.

Utafiti huu mpya unaonyesha kuwa radiolysis, mchakato ambao mionzi huvunja molekuli za maji katika sehemu zao za hidrojeni na oksijeni, ingekuwa imeunda hidrojeni nyingi katika sehemu ndogo ya zamani ya Martian. Watafiti wanakadiria kuwa viwango vya hidrojeni kwenye ukoko unaozunguka 4 miaka bilioni iliyopita ingekuwa katika safu ya viwango ambavyo vinahifadhi vijidudu vingi duniani leo.

Matokeo hayamaanishi kuwa maisha yalikuwepo kwenye Mirihi ya zamani, lakini wanapendekeza kwamba ikiwa kweli maisha yalianza, sehemu ya chini ya ardhi ya Martian ilikuwa na viambato muhimu vya kuisaidia kwa mamia ya mamilioni ya miaka. Kazi hiyo pia ina athari kwa uchunguzi wa baadaye wa Mirihi, kupendekeza kwamba maeneo ambayo sehemu ndogo ya zamani imefichuliwa inaweza kuwa mahali pazuri pa kutafuta ushahidi wa maisha ya zamani.

Kwenda chini ya ardhi

Tangu ugunduzi wa miongo kadhaa iliyopita ya njia za kale za mito na vitanda vya ziwa kwenye Mars, wanasayansi wamevutiwa na uwezekano kwamba Sayari Nyekundu inaweza kuwa na maisha. Lakini wakati ushahidi wa shughuli za maji zilizopita ni wazi, haijulikani ni kiasi gani cha maji ya historia ya Martian yalitiririka. Mitindo ya hali ya hewa ya kisasa kwa Mirihi ya mapema huzalisha halijoto ambayo mara chache hufikia kilele cha kuganda, ambayo inaonyesha kwamba vipindi vya mvua vya mapema vya sayari vinaweza kuwa matukio ya muda mfupi. Hiyo sio hali bora zaidi ya kudumisha maisha juu ya uso kwa muda mrefu, na ina baadhi ya wanasayansi wanaofikiri kwamba uso wa chini unaweza kuwa dau bora kwa maisha ya zamani ya Martian.

"Swali basi inakuwa: Ni nini asili ya maisha ya chini ya ardhi, kama ilikuwepo, na nishati yake ilipata wapi?” Alisema Jack Mustard, profesa katika Idara ya Dunia ya Brown, Sayansi ya Mazingira na Sayari na mwandishi mwenza wa masomo. "Tunajua kuwa radiolysis inasaidia kutoa nishati kwa vijidudu vya chini ya ardhi Duniani, kwa hivyo alichofanya Jesse hapa ni kufuatilia hadithi ya radiolysis kwenye Mirihi.

Watafiti waliangalia data kutoka kwa spectrometer ya gamma ray ambayo inaruka ndani ya chombo cha NASA cha Mars Odyssey.. Walichora wingi wa vipengele vya mionzi thoriamu na potasiamu kwenye ukoko wa Mirihi. Kulingana na wingi huo, wanaweza kukisia wingi wa kipengele cha tatu cha mionzi, urani. Kuoza kwa vipengele hivyo vitatu hutoa mionzi inayoendesha mgawanyiko wa maji ya radiolytic. Na kwa sababu mambo kuoza katika viwango vya mara kwa mara, watafiti wanaweza kutumia wingi wa kisasa kuhesabu wingi 4 miaka bilioni iliyopita. Hiyo iliipa timu wazo la mtiririko wa mionzi ambayo ingekuwa hai kuendesha radiolysis.

Hatua iliyofuata ilikuwa kukadiria ni kiasi gani cha maji kingepatikana kwa mionzi hiyo kupungua. Ushahidi wa kijiolojia unaonyesha kwamba kungekuwa na maji mengi ya ardhini yakibubujika kwenye miamba yenye vinyweleo vya ukoko wa kale wa Mirihi.. Watafiti walitumia vipimo vya msongamano wa ukoko wa Martian kukadiria takriban ni nafasi ngapi ya pore ingepatikana kwa maji kujaza..

Mwishowe, timu ilitumia mifano ya jotoardhi na hali ya hewa ili kubaini mahali pazuri pa kuishi. Haiwezi kuwa baridi sana kwamba maji yote yamehifadhiwa, lakini pia haiwezi kupikwa na joto kutoka kwa msingi ulioyeyuka wa sayari.

Kuchanganya uchambuzi huo, watafiti walihitimisha kuwa Mars inaweza kuwa na eneo la chini la ardhi linaloweza kukaa la kilomita kadhaa kwa unene. Katika ukanda huo, uzalishaji wa hidrojeni kupitia radiolisisi ungetokeza zaidi ya nishati ya kemikali ya kutosha kusaidia maisha ya vijidudu, kulingana na kile kinachojulikana kuhusu jamii kama hizo Duniani. Na eneo hilo lingedumu kwa mamia ya mamilioni ya miaka, watafiti wanahitimisha.

Matokeo yalifanyika hata wakati watafiti waliiga hali tofauti za hali ya hewa - zingine kwenye upande wa joto., wengine upande wa baridi. Inafurahisha, Mtumishi anasema, kiasi cha chini ya uso wa hidrojeni inayopatikana kwa nishati huenda juu chini ya hali ya hali ya hewa ya baridi sana. Hiyo ni kwa sababu safu nene ya barafu juu ya eneo linaloweza kukaliwa hutumika kama kifuniko kinachosaidia kuzuia hidrojeni kutoroka chini ya uso..

"Watu wana dhana kwamba hali ya hewa ya baridi ya mapema ya Mirihi ni mbaya kwa maisha, lakini kile tunachoonyesha ni kwamba kuna nishati zaidi ya kemikali kwa maisha chini ya ardhi katika hali ya hewa ya baridi,Mtumishi alisema. "Hilo ni jambo tunalofikiria linaweza kubadilisha maoni ya watu juu ya uhusiano kati ya hali ya hewa na maisha ya zamani kwenye Mirihi."

Athari za uchunguzi

Tarnas na Mustard wanasema matokeo yanaweza kuwa muhimu katika kufikiria juu ya mahali pa kutuma vyombo vya anga vikitafuta dalili za maisha ya zamani ya Martian..

"Mojawapo ya chaguzi zinazovutia zaidi za uchunguzi ni kuangalia vitalu vya megabreccia - vipande vya miamba ambayo ilichimbwa kutoka chini ya ardhi kupitia athari za meteorite.,Mtumishi alisema. "Wengi wao wangetoka kwenye kina cha eneo hili linaloweza kukaliwa, na sasa wamekaa tu, mara nyingi haijabadilishwa, juu ya uso.”

Haradali, ambaye amekuwa akifanya kazi katika mchakato wa kuchagua mahali pa kutua kwa Mars ya NASA 2020 rover, inasema kuwa aina hizi za vitalu vya breccia zipo katika angalau tovuti mbili ambazo NASA inazingatia: Kaskazini mashariki mwa Syrtis Meja na Midway.

"Dhamira ya 2020 rover ni kutafuta dalili za maisha ya zamani,” Mustard alisema. "Maeneo ambayo unaweza kuwa na mabaki ya eneo hili la chini ya ardhi linaloweza kukaliwa - ambalo linaweza kuwa eneo kubwa zaidi la kuishi kwenye sayari - inaonekana kama mahali pazuri pa kulenga."

Waandishi wengine kwenye karatasi walikuwa Barbara Sherwood Lollar, Mike Bramble, Kevin Cannon, Ashley Palumbo na Ana-Catalina Plesa. Utafiti huo uliungwa mkono na Mpango wa Uchambuzi wa Data wa Mirihi (MDAP) (ruzuku 522723), Baraza la Utafiti wa Sayansi Asilia na Uhandisi la Kanada (ruzuku 494812) na ushirika wa wahitimu wa Chuo Kikuu cha Brown.

Chanzo:

https://na akapata shahada yake ya kwanza na Ph.D