ВО ВРЕМЕ на античката историја на Црвената планета, првите форми на живот можеби се уништиле самите себе. Ова не е толку апсурдно како што звучи; имено, нешто слично се случило на Земјата.
Доказите покажуваат дека Марс некогаш бил топол и влажен и имал атмосфера. Во античкиот Ноашки период, пред околу четири милијарди години, веројатно имало течна вода на површината на оваа планета. Ако ова е вистина, тогаш можел да се развие живот на Марс.
Новото истражување сугерира дека раниот Марс можеби бил гостољубив за метаногените, вид на организам кој напредува во екстремните средини на Земјата. Метаногените се микроорганизми кои произведуваат метан како метаболички нуспроизвод во хипоксични услови. Често ги наоѓаме во близина на хидротермални извори, во мочуришта и во дигестивниот тракт на животните.
Специјални организми
„Нашето истражување покажува дека подземниот, раниот Марс многу веројатно бил населив за метаногени микроби“, рече еволутивниот биолог Реџис Фериере од Универзитетот во Аризона.
Имено, овие микроби можеле да живеат во порозна, солена карпа која ги штитела од УВ зрачењето и космичките зраци. Подземната средина, исто така, би обезбедила дифузна атмосфера и умерена температура што ќе го овозможи нивниот опстанок, пишува Live Science.
Истражувачите се фокусираа на хидрогенотрофните метаногени, кои користат јаглерод диоксид (CO2) како извор на јаглерод и водород како редукционен агенс и произведуваат метан како нуспроизвод. Овој тип на метаноген е еден од најраните метаболизми што еволуирале на Земјата. Ова е прва студија која го анализирала нивниот опстанок и опстанок на Марс.
Постои една важна разлика помеѓу древниот Марс и Земјата, во контекст на оваа студија. На Земјата, најголемиот дел од водородот е врзан за молекулите на водата, а многу малку е независен, додека на древниот Марс можеби имало изобилство на неврзан водород во атмосферата.
Овој водород би можел да биде извор на енергија за раните метаногени и да ја задржи топлината во атмосферата, со што планетата би можела да се живее.
„Мислиме дека Марс можеби бил малку поладен од Земјата во тоа време, но не ни приближно студен како денес, со просечни температури кои најверојатно биле над нулата“, рече Фериере.
„Денешниот Марс изгледа како коцка мраз покриена со прашина. На почетокот можеби била карпеста планета со порозна кора, на чија површина течела вода и веројатно формирала езера и реки, можеби дури и мориња или океани“, додаде тој.
Бега подлабоко во подземјето
Имаме свежа или солена вода на Земјата. Но, на Марс целата вода беше солена, според спектроскопските мерења на површинските карпи на Црвената планета.
Научниците користеле модели на климата, кората и атмосферата на Марс за да го проценат опстанокот на метаногените. Моделите им покажале дали популациите на метаноген може да преживеат и каков ефект имаат врз нивната околина.
Иако имаше изобилство на водород и јаглерод во атмосферата што организмите можеа да ги користат за енергија, површината на Марс сè уште беше студена. Не беше замрзнато како денес, но беше многу постудено од денешната Земја. Микроорганизмите би сакале потопли подземни температури, но колку подлабоко одите, толку помалку водород и јаглерод има.
„Прашањето е колку длабоко мораа да одат за да ја најдат вистинската рамнотежа помеѓу температурата и достапноста на молекулите што им се потребни за да растат. Нашите модели покажаа дека микробните заедници би биле најсреќни на горните неколку стотини метри“, рече биологот Борис Сотери од Универзитетот во Сорбона.
Метаногените веројатно опстојувале долго време во горната кора, но со ослободувањето на метан тие ја промениле и нивната средина. Тимот ги моделирал сите површински и подземни процеси и открил дека метаногените би можеле да предизвикаат глобално ладење на климата со текот на времето бидејќи го менувале хемискиот состав на атмосферата.
Како што планетата се ладеше, солената вода во кората ќе замрзне на се поголеми длабочини, предизвикувајќи микроорганизмите да бегаат што е можно подлабоко под земја каде што атмосферата повеќе не навлегува.
„Нашите модели покажуваат дека биолошката активност на метаногените би ја променила атмосферата на Марс многу брзо, во рок од десетици или стотици илјади години“, рече Сотери.
Резултатот? Истребување на нивното население.
„По некое време, микробите се соочија со огромен проблем. Како што се разредуваше атмосферата на Марс, нивниот извор на енергија исчезна. Дополнително, температурата ќе опадне и тие ќе мора да одат сè подлабоко во кората“, рече Сотери.
Земјата помина низ слична ситуација
Слично нешто се случи на Земјата за време на Големиот настан за оксидација (GOE) кога нивото на кислород во атмосферата и океаните се зголеми. Имено, во раната атмосфера на Земјата немало кислород, а првите организми функционирале без употреба на овој гас.
Кога се појавија цијанобактериите кои користат фотосинтеза и произведуваат кислород како нуспроизвод, настана проблем бидејќи на првите жители на Земјата навистина не им се допадна овој гас. Цијанобактериите на крајот ги снабдуваа океаните и атмосферата со толку многу кислород што нашата планета стана токсична за другите форми на живот. Но, тогаш се појавија други форми кои сè повеќе го користеа овој гас.
Но, таквото сценарио беше типично за Земјата. На Марс немаше еволутивен скок во фотосинтезата или слични процеси кои би доведоа до нов начин на добивање енергија. На крајот Марс се олади и замрзна и ја загуби атмосферата. Дали Марс сега е „мртов“?
Можно е животот на Марс да најде засолниште на изолирани места во кората на планетата.
Истражувањето од 2021 година покажа дека во кората на Марс може да има самообновувачки извор на водород, односно дека радиоактивните елементи во кората можат да ги разградат молекулите на водата со радиолиза и да доставуваат водород до метаногените.
Дали сè уште има живот во кората на Марс, кој се храни со водородот формиран по радиолизата? Не знаеме, но сè уште немаме вистинско објаснување за некои детекции на метан во атмосферата на Црвената планета.
Истражувањето под наслов Рана населливост на Марс и глобално ладење со метаногени базирани на H2 беше објавено во списанието Nature Astronomy.
