Galimybė, kad Marse gali egzistuoti gyvybė, tyrinėtojų, mokslininkų ir rašytojų vaizduotę patraukė daugiau nei šimtmetį. Nuo to laiko, kai Giovanni Schiaparelli (ir vėliau Percivalis Lowelis) pastebėjo, kas, jų manymu, buvo „Marso kanalai“ XIX amžiuje, žmonės svajojo apie tai, kad vieną dieną siųs į emisijas į Raudonąją planetą emisijas tikėdamiesi rasti civilizaciją ir susitikti su gimtaisiais marsiečiais.
Kol Jūrininkas ir Vikingas septintojo ir aštuntojo dešimtmečio programos sugriovė Marso civilizacijos sąvoką, nuo to laiko atsirado daugybė įrodymų, kurie nurodo, kaip kadaise Marsas galėjo egzistuoti. Dėl naujo tyrimo, kuris rodo, kad Marsas gali turėti pakankamai deguonies dujų, esančių po jo paviršiumi, kad palaikytų aerobinius organizmus, teorija, kad gyvybė gali vis tiek egzistavimui ten buvo suteiktas dar vienas postūmis.
Tyrimas, kuris neseniai pasirodė žurnale Gamtos geomokslas, vadovavo Vlada Stamenkovic, Žemės ir planetų mokslininkė ir teorinė fizikė iš NASA reaktyvinio varymo laboratorijos. Prie jo prisijungė keli JPL ir Geologijos ir planetų mokslų skyriaus nariai Kalifornijos technologijos institute (Caltech).
Paprasčiau tariant, galimam deguonies dujų vaidmeniui Marse istoriškai buvo skiriama mažai dėmesio. Taip yra todėl, kad deguonis sudaro labai mažą Marso atmosferos procentą, kurį daugiausia sudaro anglies dioksidas ir metanas. Tačiau geocheminiai duomenys, gauti iš Marso meteoritų ir mangano turtingų uolienų jo paviršiuje, parodė aukštą oksidacijos laipsnį.
Tai galėjo lemti praeityje Marso vandenyje buvęs vanduo, kuris parodytų, kad deguonis tikrai turėjo įtakos cheminiams Marso plutos klimato veiksniams. Siekdamas ištirti šią galimybę, Stamenkovi ir jo komanda apsvarstė du įrodymus, kuriuos surinko Smalsumas roveris. Pirmieji buvo „Curiosity's Chemistry and Mineralogy“ (CheMin) instrumento cheminiai įrodymai, kurie patvirtino aukštą Marso uolienų oksidacijos lygį.
Antra, jie susipažino su Eurostato gautais įrodymais „Mars Express“ „Mars Advanced“ požeminio ir jonosferos zondavimo (MARSIS) radaras, kuris nurodė, kad po Marso pietiniu poliariniu regionu yra vanduo. Naudodama šiuos duomenis, komanda pradėjo skaičiuoti, kiek deguonies gali būti požeminiuose bringančiuose telkiniuose ir ar to pakaks aerobiniams organizmams palaikyti.
Jie pradėjo sukūrę išsamią termodinaminę sistemą, skirtą apskaičiuoti O² tirpumą skystame sūryme (sūriame vandenyje ir kituose tirpiuose mineraluose) Marso sąlygomis. Atlikdami šiuos skaičiavimus, jie padarė prielaidą, kad O2 tiekimas buvo Marso atmosfera, kuri sugebės susisiekti su paviršiaus ir požemio aplinka - taigi, perkeliama.
Tada jie sujungė šį tirpumo pagrindą su bendrojo Marso cirkuliacijos modeliu (GCM), kad nustatytų metinę spartą, kurią O2 ištirps sūrymu, atsižvelgiant į vietos Marso slėgio ir temperatūros sąlygas. Tai leido jiems iš karto išsiaiškinti, kurie regionai greičiausiai išlaikė aukštą O2 tirpumo lygį.
Galiausiai jie apskaičiavo istorinius ir būsimus Marso įpročių pokyčius, kad nustatytų, kaip aerobinė aplinka pasiskirstė per pastaruosius 20 milijonų metų ir kaip jie galėtų pasikeisti per artimiausius 10 milijonų. Iš to jie sužinojo, kad net ir blogiausiu atveju Marso uolienose ir požeminiuose rezervuaruose buvo pakankamai deguonies, kad jie galėtų palaikyti aerobinius mikrobinius organizmus. Kaip Stamenkovičius pasakojo „Space Magazine“:
„Mūsų rezultatas yra tai, kad šiuolaikinėmis Marso sąlygomis deguonis gali būti ištirpinamas įvairiuose sūrymuose esant tokioms koncentracijoms, kurios yra daug didesnės nei aerobiniams mikrobams reikia kvėpuoti. Dar negalime pateikti teiginių, susijusių su požeminio vandens potencialu, tačiau mūsų rezultatai gali reikšti, kad yra vėsių sūrymų, veikiančių uolienas, formuojančių mangano oksidus, kurie buvo stebimi naudojant MSL. “
Remdamiesi savo skaičiavimais, jie nustatė, kad dauguma Marso požeminių aplinkų viršijo deguonies lygį, reikalingą aerobiniam kvėpavimui (~ 10 ^? 6 mol m ^? 3), iki 6 laipsnių. Tai yra proporcinga dabartiniams Žemės vandenynų deguonies lygiams ir yra didesnė už tai, kas egzistavo Žemėje prieš Didįjį deguonies įvykį maždaug prieš 2,35 milijardo metų (10 ^? 13–10 ^? 6 mol m ^? 3).
Šie radiniai rodo, kad požeminio druskingo vandens telkiniuose vis dar gali egzistuoti gyvybė, ir paaiškina labai oksiduotų uolienų susidarymą. „MSL„ Curiosity “maršrutizatorius aptiko mangano oksidų, kurie paprastai susidaro tik tada, kai uolienos sąveikauja su labai oksiduotomis uolienomis“, - sakė A. Stamenkovičius. "Taigi mūsų rezultatai galėtų paaiškinti šias išvadas, jei buvo vėsus sūrymas ir deguonies koncentracija buvo panaši ar didesnė nei šiandien, kol buvo pakeistos uolienos."
Jie taip pat padarė išvadą, kad aplink polinius regionus, kuriuose egzistuoja daug didesnė O2 koncentracija, gali būti daugybė vietų, kurių pakaktų sudėtingesnių ląstelių organizmų, tokių kaip kempinės, egzistavimui paremti. Tuo tarpu aplinka su tirpumu greičiausiai susidarys žemesniuose arčiau pusiaujo esančiose vietose, kur paviršiaus slėgis yra didesnis - tokiose kaip Hellas ir Amazonis Planitia, Arabia ir Tempe Terra.
Visa tai, kas pradeda aiškėti, yra vaizdas, kaip gyvenimas Marse galėjo migruoti po žeme, o ne tiesiog išnykti. Lėtai šalinant atmosferą ir aušinant paviršių, vanduo ėmė užšalti ir patekti į žemę ir požeminius kaupiklius, kur buvo pakankamai deguonies, kad palaikytų aerobinius organizmus, nepriklausomus nuo fotosintezės.
Nors tokia galimybė galėtų atverti naujas galimybes ieškoti gyvybės Marse, gali būti labai sunku (ir nepageidautina) jos ieškoti. Pradėjusiesiems, ankstesnių misijų metu buvo išvengta Marso vietų, kuriose yra vandens koncentracija, bijodama užkrėsti jas Žemės bakterijomis. Taigi kodėl tokios artėjančios misijos, kaip NASA„Marsas 2020“ „Rover“ bus sutelktas į paviršiaus dirvožemio mėginių rinkimą, kad būtų galima ieškoti buvusio gyvenimo įrodymų.
Antra, nors šis tyrimas pateikia galimybę, kad Marso požeminėse talpyklose gali egzistuoti gyvybė, tai neįtikinamai neįrodo, kad gyvybė vis dar egzistuoja Raudonojoje planetoje. Bet, kaip nurodė Stamenkovičius, tai atveria duris naujiems įdomiems tyrimams ir galėtų iš esmės pakeisti mūsų požiūrį į Marsą:
„Tai reiškia, kad dar turime tiek daug sužinoti apie gyvybės Marse galimybes, ne tik apie praeitį, bet ir dabartį. Daugelis klausimų lieka atviri, tačiau šis darbas taip pat suteikia vilties ištirti šiandieninio Marso gyvenimo potencialą - daugiausiai dėmesio skiriant aerobiniam kvėpavimui, o tai yra kažkas labai netikėto. “
Vienas didžiausių šio tyrimo padarinių yra būdas parodyti, kaip Marsas galėjo sukurti gyvybę kitokiomis, nei Žemės, sąlygomis. Vietoj kenksmingoje aplinkoje atsirandančių anaerobinių organizmų, fotosintezės būdu naudodami deguonį (atmosfera tampa tinkama aerobiniams organizmams), Marsas galėjo gauti deguonį per akmenis ir vandenį, kad palaikytų aerobinius organizmus šaltoje aplinkoje, toliau nuo saulės.
Šis tyrimas taip pat gali turėti įtakos ieškant gyvybės už Žemės ribų. Nors požeminiai mikrobai ant šaltų, išdžiūvusių egzoplanetų mums gali neatrodyti kaip idealus apibrėžimas, „tinkami gyventi“, jie sukuria potencialią galimybę ieškoti gyvenimo taip, kaip mes ne tai žinok. Galų gale, rasti gyvybę už Žemės ribų bus novatoriška, nesvarbu, kokia ji būtų.
