Смрзнуте јужне равнице у рано пролеће. Кредитна слика: МССС / ЈПЛ / НАСА Кликни за већу слику
Откривање метана у марсовској атмосфери изазвало је научнике да пронађу извор за гас, који је обично повезан са животом на Земљи. Један од извора који се може искључити је древна историја: Метан може преживети само 600 година у марсовској атмосфери пре него што га сунчева светлост уништи.
Ако је глобална концентрација метана на Марсу 10 ппб, тада се у просеку 4 грама метана сунчевом светлошћу уништава сваке секунде. То значи да се годишње мора произвести око 126 метричких тона метана како би се обезбедила стална концентрација од 10 ппб.
Постоји спољна шанса да метан допремају Марс, комети, астероиди или друге крхотине из свемира. Прорачуни показују да ће микрометеорити вероватно испоручивати само 1 килограм метана годишње, што је знатно мање од нивоа замјене од 126 тона. Комете би могле да испоруче велики гриз метана, али интервал између главних утицаја комете износи у просеку 62 милиона година, тако да је мало вероватно да је било који комета испоручио метан у протеклих 600 година.
Ако можемо искључити испоруку метана, онда се метан мора производити на Марсу. Али, је ли изворна биологија или процеси нису повезани са животом?
Мали проценат земљиног метана настаје небиолошким („абиогеним“) интеракцијама између угљен-диоксида, топле воде и одређених стена. Да ли се ово може догодити на Марсу? Можда, каже Јамес Лионс из Института за геофизику и планетарну физику на УЦЛА.
За ове реакције су потребне само стена, вода, угљеник и топлота, али на Марсу, одакле би топлота? Површина планете је хладна каменом, просечно минус 63 степена Ц. Вулкани би могли бити извор топлоте. Геолози сматрају да је најновија ерупција на Марсу била најмање пре милион година - довољно нова да сугерише да је Марс и даље активан и зато врућ дубоко испод површине.
Из тако геолошке вруће тачке могла би доћи количина метана у просјеку 4 грама у секунди. Али било која марсовска врела мора бити дубоко и добро изолирана од површине, јер систем за снимање топлотних емисија на Марс Одисеји није пронашао локације које су бар 15 степени Ц топлије од околине. Међутим, Лионс сматра да је још увек могуће да би дубоко магме могло снабдевати топлином.
У једном рачунарском моделу поједностављене марсовске геологије хладно тело магме дубоке 10 километара, ширине 1 километар и дужине 10 километара створило је температуру од 375 до 450 степени Ц која покреће стварање абиогеног метана на гребенима средњег океана на Земљи. Такво тело вруће стене, каже Лионс, „савршено је разумно, у томе нема ништа чудно“, јер Марс вероватно задржава мало топлоте од планетарних формација, слично Земљи.
„То нас подстиче да мислимо да је ово веродостојан сценарио за објашњење метана на Марсу, а не бисмо видели потпис тог насипа (тела вруће стене) на површини“, каже Лионс. „То је угао којем тежимо; то је најједноставније, најдиректније објашњење за откривени метан. "
Иако нико не може искључити абиогене изворе метана на Марсу, када на Земљи нађете метан, обично видите рад метаногена, древних анаеробних микроба који прелазе угљен и водоник у метан. Могу ли метаногени живети на Марсу?
Да бисмо то сазнали, Тимотхи Крал, ванредни професор биолошких наука на Универзитету у Арканзасу, почео је узгајати пет врста метаногена пре 12 година на вулканском тлу изабраном да симулира марсовско тло. Сада му је показано да метаногени могу да преживе годинама на зрнатом земљишту са мало хранљивих састојака, мада се, узгајајући се у условима на Марсу, на само 2 процента Земљиног атмосферског притиска, исушују и успављују се након пар недеља.
„Тло се пресуши, а ми смо успели да пронађемо одрживе ћелије; они су још увек живи, али више не производе метан “, каже Крал.
Метаногенима је потребан стални извор угљен-диоксида и водоника. Док је на Марсу угљен-диоксид у изобиљу, „водоник је знак питања“, каже Крал.
Владимир Краснополски, професор истраживања на Католичком универзитету у Америци у Васхингтону, открио је 15 делова на милион молекуларног водоника у атмосфери Марса. Могуће је да овај водоник излази из дубоког извора у марсовској унутрашњости који би метаногени могли да користе.
Ако се метаногени налазе дубоко у Марсу, гас метана који би га произвели полако би се подизао према површини. На крају би могао да достигне стање притиска и температуре где би се заробио у кристалима леда, формирајући метан хидрат.
"Да постоји подземна биосфера, метан хидрат био би неизбежна последица, ако се ствари понашају онако како раде на Земљи", каже Степхен Цлиффорд из Лунар анд планетарног института у Хоустону, Текас.
А ту је и предност, додаје Цлиффорд. Метан хидрати, "били би изолациони покривач који би значајно смањио дебљину смрзнуте земље на Марсу, са неколико километара на екватору, на можда мање од километра." Другим речима, метан хидрат би истовремено чувао доказе о животу и изоловао било какав живот који је остао од ултра-хладне површинске температуре.
Иако подаци о условима километру или више испод површине Марса не постоје, растућа слика сложености, величине и прилагодљивости Земљине подземне биосфере свакако побољшава шансу да живот постоји у упоредивим условима унутар Марса. Земаљска подземна биосфера састављена је великим делом од микроба, од којих неки живе у дубини, притисцима и хемијским условима за које се некоћ сматрало да су неприступачни за живот.
Дубоко у Марсу можда је тешко место за живот, али метаногенови нису вештичари, каже Крал. „Они су жилави, издржљиви. Чињеница да су на Земљи вероватно од почетка живота на Земљи и да су и даље претежни животни облик испод површине и дубоко у океанима, значи да су преживели, то им иде изузетно добро. "
Изворни извор: НАСА Астробиологи
