Głęboko pod powierzchnią Marsa wciąż mogą istnieć doskonałe warunki sprzyjające mikrobiologicznemu życiu – wynika z nowych badań. Wskazują na to analizy składu meteorytów, skał wyrzuconych z powierzchni Marsa, które ostatecznie wylądowały na Ziemi. Badania wykazały, że skały te w kontakcie z wodą mogą tworzyć środowisko podobne do tego, które występuje pod powierzchnią Ziemi, gdzie w ostatnich latach odkryto całą różnorodną biosferę.
Poszukiwanie na Marsie śladów życia sprzed miliardów lat jest celem łazika Perseverance, który w lutym wylądował na Czerwonej Planecie. Takie zadanie miały też wcześniejsze marsjańskie misje, jednak do tej pory niczego nie znaleziono. W nowych badaniach, które ukazały się na łamach pisma „Astrobiology”, zespół naukowców kierowany przez badaczy z Brown University sugeruje, że na Marsie wciąż może istnieć mikrobiologiczne życie, tyle że jest ukryte głęboko pod powierzchnią planety.
- Dużą implikacją dla naukowej eksploracji warstw podpowierzchniowych jest to, że wszędzie tam, gdzie znajdują się wody gruntowe na Marsie, istnieje spora szansa, że jest wystarczająco dużo energii chemicznej, aby wspierać podpowierzchniowe życie mikrobiologiczne - powiedział Jesse Tarnas z NASA Jet Propulsion Laboratory, który kierował badaniami pracując jeszcze na Brown University. - Nie wiemy, czy życie kiedykolwiek istniało pod powierzchnią Marsa, ale jeśli tak było, uważamy, że miałoby tam wystarczająco dużo energii, aby przetrwać do dziś – dodał.
Znalezienie życia głęboko pod Ziemią było do niedawna uważane za niemożliwe ze względu na brak składników chemicznych, które normalnie podtrzymują żywe stworzenia. Jednak niedawno kilka badań próbek pobranych z głębokich otworów wiertniczych oraz kopalń - gorących i ciemnych środowisk tradycyjnie uważanych za niegościnne dla życia - wskazało na obecność drobnoustrojów w kilku obszarach skorupy kontynentalnej Ziemi.
W ostatnich latach naukowcy odkryli pod Ziemią ogromne królestwo mikroorganizmów, które istnieją oddzielone od świata powyżej. Głęboko pod naszymi stopami istnieje rozległa i różnorodna biosfera, którą naukowcy dopiero zaczynają poznawać. Świat ten zdominowany jest przez bakterie i archeony, które bardzo różnią się od swoich kuzynów z powierzchni. Drobnoustroje balansujące na granicy życia i śmierci, ledwie poruszające się mikroorganizmy, funkcjonują w ekstremalnych warunkach: wysokich temperaturach, braku światła, słabej dostępności składników odżywczych i ogromnych ciśnieniach (więcej na ten temat w tekście: Głęboko pod ziemią odkryto nieznany świat. Królestwo mikroorganizmów większe niż masa ludzkości). Organizmy te żyją dzięki produktom ubocznym reakcji chemicznych, które powstają, gdy skały wchodzą w kontakt z wodą.
Jedną z tych reakcji jest radioliza, która zachodzi, gdy pierwiastki radioaktywne w skałach reagują z wodą uwięzioną w skalnych porach i szczelinach. Reakcja rozbija cząsteczki wody na ich pierwiastki składowe, wodór i tlen. Uwolniony wodór rozpuszcza się w pozostałej wodzie gruntowej, podczas gdy minerały takie jak piryt wchłaniają wolny tlen, tworząc minerały siarczanowe. Mikroby mogą wchłaniać rozpuszczony wodór jako paliwo i wykorzystywać tlen zachowany w siarczanach do „spalania” tego paliwa.
Mikroorganizmy już wielokrotnie udowodniły, że dadzą sobie radę tam, gdzie nikt by się tego nie spodziewał. W 2019 roku w kopalni Kidd Creek w Kanadzie, 2,5 kilometra pod powierzchnią Ziemi, naukowcy znaleźli mikroby redukujące siarczany. Na terenie kopalni znajduje się uwięziony od milionów lat pod grubą warstwą prekambryjskich skał zbiornik wodny. Naukowcy stojący za odkryciem sprzed dwóch lat uważają, że ta starożytna, bogata w siarczany woda, pozwala przetrwać tym mikroskopijnym formom życia (więcej na ten temat w tekście: Żywe mikroorganizmy znalezione 2,5 kilometra pod ziemią).
Tarnas w nowych badaniach współpracował z zespołem analizującym środowisko w kopalni Kidd Creek, by lepiej zrozumieć te podziemne ekosystemy, mając na celu poszukiwanie podobnych siedlisk na Marsie i w innych częściach Układu Słonecznego. Wykorzystując dane dostarczone przez marsjańskie orbitery oraz łazika Curiosity, a także dane dotyczące składu chemicznego marsjańskich meteorytów, które są reprezentatywne dla różnych części skorupy Czerwonej Planety, Tarnas wraz z zespołem chcieli sprawdzić, czy na Marsie mogą istnieć miejsca podobne do kopalni Kidd Creek, gdzie potencjalnie mogłyby żyć mikroby czerpiące energię z radiolizy.
Badacze poszukiwali pierwiastków radioaktywnych, takich jak tor czy uran oraz minerałów, które można przekształcić w siarczany. Badanie wykazało, że w kilku różnych typach marsjańskich meteorytów wszystkie składniki występują w odpowiednich ilościach, aby wspierać siedliska mikrobów redukujących siarczany podobne do tych występujących na Ziemi. W przeciwieństwie do Ziemi, Mars nie ma systemu tektoniki płyt, który nieustannie poddaje recyklingowi skały skorupy. Tak więc te starożytne tereny pozostają w dużej mierze niezakłócone.
Ustalenia naukowców mogą pomóc w opracowaniu przyszłych programów eksploracyjnych Czerwonej Planety, które skupiłyby się na szukaniu śladów współczesnego życia pod powierzchnią Marsa. Wcześniejsze badania wykazały istnienie w przeszłości aktywnego systemu wód podziemnych na Marsie i istnieją powody, by sądzić, że wody te przetrwały do dziś. Sonda Mars Express w 2018 roku znalazła głęboko pod polarną czapą bieguna południowego Czerwonej Planety jezioro ciekłej, słonej wody. Dwa lata później odkryła kolejne trzy słone jeziora (więcej na ten temat w tekście: Sonda Mars Express odkryła kolejne jeziora pod skorupą lodową Marsa). Nowe badania sugerują, że wszędzie tam, gdzie jest woda gruntowa, jest energia umożliwiająca przetrwanie życia.
Chociaż istnieją techniczne wyzwania związane z eksploracją podpowierzchniową Marsa, nie są one nie do pokonania, sugeruje Tarnas. Niedawne postępy technologiczne w dziedzinie małych sond wiertniczych mogą wkrótce przybliżyć eksploracje marsjańskich warstw podpowierzchniowych.
Źródło: Brown University
