Mars har de rigtige ingredienser til nutidens mikrobielle liv under sin overflade, undersøgelse finder

Da NASA's Perseverance-rover begynder sin søgen efter gammelt liv på Mars' overflade, en ny undersøgelse tyder på, at Mars-undergrunden kan være et godt sted at lede efter muligt nutidigt liv på den røde planet.

Studiet, offentliggjort i tidsskriftet Astrobiologi , så på den kemiske sammensætning af Mars-meteoritter - klipper sprængt af Mars' overflade, der til sidst landede på Jorden. Analysen viste, at disse sten, hvis den er i konstant kontakt med vand, ville producere den kemiske energi, der er nødvendig for at støtte mikrobielle samfund svarende til dem, der overlever i jordens ubelyste dybder. Fordi disse meteoritter kan være repræsentative for store dele af Mars-skorpen, resultaterne tyder på, at meget af Mars undergrund kunne være beboelig.

"Den store implikation her for underjordiske udforskningsvidenskab er, at uanset hvor du har grundvand på Mars, der er en god chance for, at du har nok kemisk energi til at understøtte mikrobielt liv under overfladen, " sagde Jesse Tarnas, en postdoc-forsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, der ledede undersøgelsen, mens han afsluttede sin ph.d. ved Brown University. "Vi ved ikke, om livet nogensinde startede under overfladen af ​​Mars, men hvis det gjorde, vi tror, ​​at der ville være rigelig energi der til at opretholde det helt frem til i dag."

I de seneste årtier har videnskabsmænd har opdaget, at jordens dybder er hjemsted for et stort biom, der stort set eksisterer adskilt fra verden ovenover. Manglende sollys, disse væsner overlever ved at bruge biprodukterne fra kemiske reaktioner, der produceres, når sten kommer i kontakt med vand.

En af disse reaktioner er radiolyse, som opstår, når radioaktive grundstoffer i bjergarter reagerer med vand fanget i porer og brudrum. Reaktionen bryder vandmolekyler i deres bestanddele, brint og oxygen. Den frigjorte brint opløses i det resterende grundvand, mens mineraler som pyrit (narre guld) opsuger fri ilt for at danne sulfatmineraler. Mikrober kan indtage det opløste brint som brændstof og bruge ilten i sulfaterne til at "brænde" dette brændstof.

På steder som Canadas Kidd Creek Mine, disse "sulfat-reducerende" mikrober er blevet fundet, der lever mere end en kilometer under jorden, i vand, der ikke har set dagens lys i mere end en milliard år. Tarnas har arbejdet sammen med et team ledet af Brown University professor Jack Mustard og professor Barbara Sherwood Lollar fra University of Toronto for bedre at forstå disse underjordiske systemer, med et øje mod at lede efter lignende levesteder på Mars og andre steder i solsystemet. Projektet, kaldet Earth 4D:Subsurface Science and Exploration, er støttet af Canadian Institute for Advances Research.

Til denne nye undersøgelse, forskerne ville se, om ingredienserne til radiolyse-drevne levesteder kunne eksistere på Mars. De trak på data fra NASA's Curiosity rover og andre kredsende rumfartøjer, samt kompositionsdata fra en række Mars-meteoritter, som er repræsentative for forskellige dele af planetens skorpe.

Forskerne ledte efter ingredienserne til radiolyse:radioaktive grundstoffer som thorium, uran og kalium; sulfidmineraler, der kunne omdannes til sulfat; og stenenheder med tilstrækkelig porerum til at fange vand. Undersøgelsen fandt, at i flere forskellige typer Mars-meteoritter, alle ingredienserne er til stede i tilstrækkelige mængder til at understøtte jordlignende levesteder. Dette gjaldt især regolith-breccier - meteoritter fra jordskorpe, der er mere end 3,6 milliarder år gamle - som viste sig at have det højeste potentiale for livsstøtte. I modsætning til Jorden, Mars mangler et pladetektonisk system, der konstant genbruger jordskorpesten. Så disse gamle terræner forbliver stort set uforstyrrede.

Forskerne siger, at resultaterne hjælper med at argumentere for et udforskningsprogram, der leder efter tegn på nutidens liv i Mars-undergrunden. Tidligere forskning har fundet beviser for et aktivt grundvandssystem på Mars i fortiden, siger forskerne, og der er grund til at tro, at der findes grundvand i dag. En nylig undersøgelse, for eksempel, rejste muligheden for en underjordisk sø, der lurer under planetens sydlige indlandsis. Denne nye forskning tyder på, at uanset hvor der er grundvand, der er energi til livet.

Tarnas og Mustard siger, at selvom der helt sikkert er tekniske udfordringer involveret i udforskning af undergrunden, de er ikke så uoverkommelige, som folk måske tror. En boreoperation ville ikke kræve "en olierig på størrelse med Texas, " Sennep sagde, og nylige fremskridt inden for små boresonder kunne snart bringe Mars-dybderne inden for rækkevidde.

"Undergrunden er en af ​​grænserne i Mars-udforskningen, " sagde Sennep. "Vi har undersøgt atmosfæren, kortlagde overfladen med forskellige bølgelængder af lys og landede på overfladen et halvt dusin steder, og det arbejde fortsætter med at fortælle os så meget om planetens fortid. Men hvis vi vil tænke på muligheden for nutidens liv, undergrunden vil absolut være, hvor handlingen er."