Mogućnost da život može postojati na Marsu plijenila je maštu istraživača, znanstvenika i pisaca više od jednog stoljeća. Otkako je Giovanni Schiaparelli (a kasnije i Percival Lowell) uočio ono što su vjerovali da su „Marsovski kanali“ u 19. stoljeću, ljudi su sanjali da će jednog dana poslati izaslanike na Crvenu planetu u nadi da će pronaći civilizaciju i upoznati zavičajne Marsovce.
Dok Mornar i Viking programi 1960-ih i 70-ih razbili su pojam marsovske civilizacije, od tada se pojavilo više dokaza koji ukazuju na to kako je život mogao postojati na Marsu. Zahvaljujući novoj studiji, koja pokazuje da bi Mars mogao imati dovoljno kisika plina zaključanog ispod njegove površine da podrži aerobne organizme, teorija da bi život mogao još postoji tamo dobio je još jedan poticaj.
Studija, koja se nedavno pojavila u časopisu Geoznanost prirode, vodio je Vlada Stamenković, znanstvenik Zemlje i planeta i teorijski fizičar iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon. Njima se pridružilo više članova JPL-a i Odjela za geološke i planetarne znanosti na Kalifornijskom tehnološkom institutu (Caltech).
Jednostavno, moguća uloga koju bi plin na kisiku mogao igrati na Marsu povijesno je posvećena malo pažnje. To je zbog činjenice da kisik čini vrlo mali postotak Marsove atmosfere, koji se prije svega sastoji od ugljičnog dioksida i metana. Međutim, geokemijski dokazi marsovskih meteorita i stijena bogatih manganom na njegovoj površini pokazali su visok stupanj oksidacije.
To bi mogao biti rezultat postojanja vode na Marsu u prošlosti, što bi ukazivalo na to da je kisik igrao ulogu u kemijskom vremenu Marsovske kore. Kako bi istražili ovu mogućnost, Stamenkovi i njegov tim razmotrili su dva svjedočenja koja je prikupio Znatiželja Rover. Prvi su kemijski dokazi iz Curiosity's Chemistry and Mineralogy (CheMin) instrumenta koji su potvrdili visoku razinu oksidacije u uzorcima marsovske stijene.
Drugo, konzultirali su dokaze dobivene od strane Mars Express ' Mars napredni radar za instrument podzemnog i ionosferskog sondiranja (MARSIS), koji je ukazivao na prisustvo vode ispod Marsove južne polarne regije. Koristeći ove podatke, tim je počeo izračunavati koliko kisika može postojati u podzemnim naslagama mlađa, te da li će to biti dovoljno za održavanje aerobnih organizama ili ne.
Započeli su razvijanjem sveobuhvatnog termodinamičkog okvira za izračunavanje topljivosti O² u tekućim slanim otopinama (slana voda i drugi topljivi minerali) u marsovskim uvjetima. Za ove proračune pretpostavili su da je opskrba O2 bila Marsova atmosfera koja će moći uspostaviti kontakt s površinskim i podzemnim okruženjem - i samim tim prenosivim.
Zatim su taj okvir topljivosti kombinirali s Marsovim općim cirkulacijskim modelom (GCM) kako bi odredili godišnju brzinu kojom će se O² otopiti u slanim otopinama - čineći privremene uvjete tlaka i temperature na Marsu danas. To im je omogućilo da odmah uoče koje regije najvjerojatnije održavaju visoku razinu topljivosti O2.
Konačno, izračunali su povijesne i buduće promjene u Marsovoj nagibu kako bi odredili kako se raspodjela aerobnih okoliša razvija u posljednjih 20 milijuna godina i kako bi se one mogle promijeniti u sljedećih 10 milijuna. Na temelju toga su otkrili da je i u najgorem scenariju u marsovskim stijenama i podzemnim rezervoarima bilo dovoljno kisika da podupire aerobne mikroorganizme. Kako je Stamenković rekao za Space Magazine:
„Naš je rezultat da se kisik može otopiti u raznim slanim otopinama u uvjetima modernog Marsa u koncentracijama koje su mnogo veće od aerobnih mikroba potrebnih za disanje. Ne možemo još dati izjave vezane uz potencijal podzemnih voda, ali naši bi rezultati mogli podrazumijevati postojanje hladnih slanih otopina koje djeluju na stijenama koje stvaraju manganove okside, a koje su primijećene kod MSL-a. "
Na osnovu njihovih izračuna, otkrili su da većina podzemnih okruženja na Marsu premašuje razinu kisika potrebnu za aerobno disanje (~ 10 ^? 6 mol m ^ 3) do 6 reda veličine. To je razmjerno razinama kisika u Zemljinim okeanima danas i više je od onoga što je postojalo na Zemlji prije Velikog događaja kisika prije otprilike 2,35 milijardi godina (10 ^? 13–10 ^? 6 mol m ^ 3).
Ovi nalazi pokazuju da život još uvijek može postojati u podzemnim naslagama slane vode i nude objašnjenje za stvaranje visoko-oksidiranih stijena. "MSL-ov Curiosity rover otkrio je manganove okside koji se obično formiraju kada stijene djeluju u interakciji s visoko oksidiranim stijenama", rekao je Stamenković. „Dakle, naši bi rezultati mogli objasniti ove nalaze ako su postojale hladne slane otopine i koncentracije kisika bile slične ili veće nego danas dok su stijene izmijenjene.“
Oni su također zaključili da može postojati više lokacija oko polarnih područja u kojima su postojale znatno veće koncentracije O², što bi bilo dovoljno da podrži postojanje složenijih višećelijskih organizama poput spužvi. U međuvremenu, okruženja s intermedijarnom topljivošću vjerojatno će se pojaviti u nižim ležećim područjima bliže ekvatoru koja imaju veći površinski pritisak - poput Hellas i Amazonis Planitia, Arabije i Tempe Terra.
Iz svega toga ono što počinje nastajati je slika kako je život na Marsu mogao migrirati pod zemljom, a ne jednostavno nestati. Kako se atmosfera polako uklanjala i površina se hladila, voda je počela smrzavati i putovati u tlo i podzemne cachee, gdje je bilo dovoljno kisika koji podržava aerobne organizme neovisne o fotosintezi.
Iako bi ova mogućnost mogla dovesti do novih mogućnosti u potrazi za životom na Marsu, moglo bi biti vrlo teško (i nepažljivo) tražiti je. Za početak, prethodne misije izbjegavale su područja na Marsu s vodenom koncentracijom zbog straha da ih ne mogu kontaminirati bakterijama Zemlje. Otuda i nadolazeće misije poput NASA-inogMars 2020. godine Rover će biti fokusiran na prikupljanje uzoraka površinskog tla radi traženja dokaza iz prošlog života.
Drugo, iako ova studija predstavlja mogućnost da bi život mogao postojati u podzemnim predmemorijima na Marsu, to ne dovodi u konačnici da život još uvijek postoji na Crvenoj planeti. Ali kao što je Stamenković nagovijestio, ona otvara vrata za nova uzbudljiva istraživanja i mogla bi u osnovi promijeniti način na koji gledamo na Mars:
"To podrazumijeva da moramo još toliko toga naučiti o potencijalima za život na Marsu, ne samo prošlim, već i sadašnjim. Toliko je pitanja ostalo otvoreno, ali ovaj rad također daje nadu u istraživanje mogućnosti postojećeg života na Marsu danas - s naglaskom na aerobno disanje, nešto vrlo neočekivano. "
Jedna od najvećih implikacija ove studije je način na koji pokazuje kako je Mars mogao razvijati život pod drugačijim uvjetima od Zemlje. Umjesto anaerobnih organizama koji nastaju u štetnom okruženju i koristeći fotosintezu za proizvodnju kisika (što atmosferu čini pogodnom za aerobne organizme), Mars je mogao izbacivati kisik kroz stijene i vodu za održavanje aerobnih organizama u hladnom okruženju daleko od Sunca.
Ovo bi istraživanje moglo imati i posljedice u potrazi za životom izvan Zemlje. Iako nam podzemni mikrobi na hladnim, isušenim egzoplanetima možda ne izgledaju kao idealna definicija "useljivih", to nam stvara potencijalnu priliku za život kao i mi. ne to znam. Napokon, pronalazak života izvan Zemlje bit će revolucionarno, bez obzira u kojem obliku je riječ.
